DE2356882A1 - Akkumulatorenbatterie und vorrichtung zu deren befuellen mit einer fluessigkeit - Google Patents
Akkumulatorenbatterie und vorrichtung zu deren befuellen mit einer fluessigkeitInfo
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Description
PATENTANWALT
INGENIEUFiDiFLOME
D-8000 MÜNCHEN 80
MAUERKIRCHERSTRASSE 31
TELEFON (0811) 981979
YUASA BATTERY COMPANY LIMITED . ·
3-1, fiakubaicho . ' 13. 11. 1973
Takatsuki City, Osaka SCFE
Japan
Akkumulatorenbatterie und Vorrichtung zu deren Befüllen mit
einer Flüssigkeit '
Die Erfindung bezieht sich auf eine Akkumulatorenbatterie, insbesondere eine Blockbatterie, mit geschlossenen Zellen
und im Deckel vorgesehenen Einfüll- und Gasauslaßöffnungen
sowie auf eine Vorrichtung zum Befüllen einer solchen Batterie mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, umfassend einen
Flüssigkeitsbehälter und eine Flüssigkeitsleitung.
Batterien der.genannten Art sind bekannt.Während deren Betrieb,
beim Entladen wie auch insbesondere beim Laden, wird das im
Elektrolyten enthaltene Wasser» zu Wasserstoff- und Sauerstoffgas
zersetzt, so daß der Elektrolytstand sinkt« Das Wasser muß
daher in gewissen Zeitabständen nachgefüllt werden. Hierzu werden Vorrichtungen der eingangs genannten Art verwendet, die
zum Befüllen einer größeren Anzahl von Batterien intermittierend oder kontinuierlich Wasser abgeben. Dabei ist jedoch nur mit
Schwierigkeiten ein genaues Erreichen des gewünschten Elektrolyt stands in -den Zellen erreichbar. Weiter besteht aufgrund der
stets vorhandenen geringen Leitfähigkeit des zugeführten Wassers
die Gefahr, daß beispielsweise Wassertropfen eine Brücke zwischen verschieden gepolten Teilen der Batterie bilden, bei deren Abreißen
ein Funke entstehen kann. Hierdurch wiederum besteht die Gefahr, daß das von den Wasserstoff- und Sauerstoffgasen gebildete,
in den Zellen vorhandene und aus der Batterie beim Befüllen austretende Knallgas explodiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterie in einfacher Weise so auszubilden s daß sie in einfacher Weise
und gefahrlos auf den gewünschten Elektrolytstand nachgefüllt werden kann.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Akkumulatorenbatterie
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß sich jeweils von den Einfüllöffnungen ein Rohrstutzen nach unten
in die Zelle hinein erstreckt, dessen unteres Ende annähernd in der Höhe des gewünschten Elektrolytstands liegt, daß die
Einfüllöffnungen mit einem abgedichteten Verteilerkanal in Verbindung stehen", daß der Verteilerkanal wahlweise mit einem
Flüssigkeitsbehälter oder mit einer Druckgasquelle verbindbar ist und daß die Gasauslaßöffnungen verschließbar sind.
Bei der Batterie gemäß der Erfindung können die Zellen vor
dem Befüllen mit der Flüssigkeit zunächst über den Verteilerkanal an die Druckgasquelle angeschlossen werden, wodurch das
in den Zellen enthaltene Knallgas durch die geöffneten Gasauslaßöffnungen
hindurch ausgetrieben und durch das Gas der Druckgasquelle, vorzugsweise Luft, ersetzt wird. Hiernach kann
ohne Gefahr einer Explosion die Flüssigkeit zugeführt werden.
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Hierzu werden die Gasauslaßöffnungen vorübergehend verschlossen, und der Verteilerkanal wird mit dem Flüssigkeitsbehälter
verbunden9 bis die Rohrstutzen und der Verteilerkanal mit '
der Flüssigkeit gefüllt sind, Dabei verhindert der VerscHuß
der Gaslaßöffnungen ein Entweichen des im Gasraum der Zellen oberhalb der unteren Enden der Rohrstutzen eingeschlossenen
Gases. Der Elektrolytstand in den Zellen steigt daher nur bis zum unteren Rand der Rohrstutzen. Wird nun die Flüssigkeitszufuhr
unterbrochen und werden die Gasauslaßöffnungen wieder freigegebenen, so fließt auch das restliche in den Rohrstutzen
und im Verteilerkanal verbliebene Wasser in die Zellen hinein
und erhöht deren Elektrolytstand geringfügig über die Höhe der unteren Enden der Rohrstutzen hinaus auf den gewünschten Stand.
Falls an den Gasauslaßöffnungen Sicherheits-Rückschlagventüe
vorgesehen sind, die sich erst bei einem gewissen Überdruck in
den Zellen öffnen, so ist es auch möglich,, das restliche Wasser in den Rohrstutzen und im Verteilerkanal nach dem Unterbrechen
der Flüssigkeitszufuhr dadurch in die Zellen einzutreiben, daß
der Verteilerkanal nochmals mit der Druckgasquelle verbunden wird.
Gemäß einer. Ausgestaltung kann vorgesehen sein$ daß die an
den Gasauslaßöffnungen angeordneten Ventile als Rückschlagventile ausgebildet sind, daß die Auslaßseiten aller Rückschlagventile
an eine gemeinsame Gasleitung angeschlossen sind und daß die Gasleitung wahlweise mit der DruckgasquäLle
oder mit einer Gase aufnehmenden Vorrichtung oder der Umgebung sluft verbindbar ist. Hierdurch kann das Verschließen aller
Gasauslaßöffnungen gleichzeitig in einfacher Weise dadurch erfolgen,
daß die Rückschlagventile in Sperrichtung mit dem Druckgas
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beaufschlagt werden. Während der Beaufschlagung des Verteilerkanals
mit Druckgas und im Betrieb gestatten die Rückschlagventile dagegen das Entweichen des Knallgases.
Eine Vorrichtung zum Befüllen einer Batterie gemäß der Erfindung
mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, die einen Flüssigkeitsbehälter und eine Flüssigkeitsleitung umfaßt,
kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung so ausgeführt sein, daß eine Druckgas-, vorzugsweise eineDruckluftquelle
vorgesehen ist, daß die mit dem Verteilerkanal verbindbare Flüssigkeitsleitung wahlweise mit dem Flüssigkeitsbehälter
oder über ein Ventil mit der Druckluftquelle verbindbar ist und daß die Gasleitung über mindestens ein Ventil wahlweise mit der
Druckgasquelle oder mit einer Gase aufnehmenden Vorrichtung oder der Umgebungsluft verbindbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher
erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiel einer Akkumulatorenbatterie gemäß der Erfindung und einer Vorrichtung zu ihrem
Befüllen gezeigt sind. Es zeigen:
Fig. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht die Batterie;
Fig. 2 in schematischer Darstellung die Batterie gemäß Fig. 1 und die Vorrichtung zum Befüllen dieser Batterie und
weiterer, gleichartiger Batterien.
In den Zeichnungen ist eine Blockbatterie dargestellt. Ihr
Blockkastenl besteht aus einem Kunstharz und ist durch Zwischenwände in mehrere Zellen unterteilt. In jeder Zelle sind in üblicherweise
Elektrodenplatten und ggf. zwischen diesen angeordnete Separatoren vorgesehen, die in einen Elektrolyten 2 eintauchen.
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Äuf seiner Oberseite ist der Blockkasten 1, von einem Block-.,
deckel 3 aus" gleichem Material abgeschlossen, der fluss igke it s*^
dicht mit dem Kästen 1 verbunden ist. Die Zellen sind 'somit von.
geschlossener Bauart* Mit dem Deekel 3 ist ein langgestreckt
kastenförmiger Formteil h mit nach unten weisend ei? Öffnung
flüssigkeits- und gasdicht so verbunden, daß innerhalb, des
Formteils ein Verteilerkahal 5 mit ebenem Böden gebildet ist.
Der Verteilerkanal 5 steht mit den Zellen über\ Eirifüllöffnüngen
6 j 6'j 6f'.im Deckel 3 in Verbindung^ die in den Boden des Verteilerkanals
5 mündenί Ih der Oberseite des Formteils 4 ist
eine.öffnung 7 vorgesehenj über die der.Verteilerkähäi.5 an
eine Flüssigkeitör-Zweigiäitüng 8 angeschlossen ist § die zu
einer Flüssigkeitä-Häüptleitung 9 führt* Wie hoch anhand von.
Figj 2 näher zu erläutern seih Wird, kann hierdurch,der Verteilerkähäi 5 obwohl an einen Wasser—Vorratsbehälte.r IQ als auch
alternativ an eine Drüekiüftquelie Ii ähgesfehlösseh
Der: Verteilerkänäi S ist vjeiter mit dem Vorratsbehälter iö über
eine äh seiner Selimälseite vörgesehehe. Öffnung 12! ^ eihfe Ablauf-Zweigleitung
13 und eine Äbiäuf-Haüptle'itühg 14 vörbundehi Vor
der Öffnung' ϊέ befindet, sich im Verteilerkänäi 5 e±fie Trennwand
151 deren waagerechte Oberkante unterhalb der ÖBerseite des
"Förjhteils ^ k liegt und die als Überlauf diente über den im VSrtdiierkänal
5 enthaitehes" überschüäsiges Wasser ablauf en käriri;
Von den Eihfüliöffnüngeri 6^ B'| 6fS ersirreckt äieh jeweils ein
Röhrstutzen 16\ 161^ 16f! nach unten in de Zeile hinein. Die
unteren j offenen Enden der Äöhr stützen 16 j 16' j. 16*' liegen anhähernd
in der Höhe des gewünschten Elektrolytstands in.den
Zellen; Die Röhrstützeri 16$ Ϊ6'* 16** sind weiter jeweils-von
einem Schwäppsehutzbecher i^i 17* | 17·' kohzehtrisch uirigeberij
der äh der Unterseite des" Deckels 3 befestigt ist üiid der in
seinem unter dem unteren Ende des Rohrstutzens 16, 16' 16"
liegenden Boden eine gegenüber dem Innendurchmesser des Rohrstutzens kleinere Öffnung und in seinem oberhalb des gewünschten
Elektrolytstands liegenden Abschnitt weitere Öffnungen 18, 18'j
18*' aufweist j durch die der Zwischenraum zwischen Rohrstutzen
16, 16», 16" und Becher 17, 171, 17" mit dem oberhalb des
Elektrolyten 2 liegenden Gasräum 19, 19*,19" in Verbindung
steht.
Im Deckel 3 ist weiter oberhalb jeder Zelle eine Gasauslaßöffnung 20, 20',. 20" vorgesehen. An den Gasauslaßöffnungen
20, 201, 20" sind als Rückschlagventile ausgebildete Ventile
21, 21', 21" angeordnet^ deren obenliegende Auslaßöffnungen
23, 23'ΐ 23" über Gas-Zweigleitungen 24, 24', 24" mit einer
Gas-Hauptleitung 25 in Verbindung stehen. Jedes Ventil 21, 21', 21fl weist einen Ventilsitz mit zumindest annähernd kreisrunder
Düiehtrittsöffnung und einen Ventilkörper 22 von zumindest annähernder Kugelgestalt auf, der aus Kunststoff besteht.
Wie aus Fig. 2 erkennbar ist j kann die Gas-Hauptleitung 2 5
über ein Ventil in Gestalt eines Dreiwegehahns 2 6 sowohl mit der Druckluft quelle 11 alsjauch alternativ mit der Ümgebungs—
luft verbunden werden. Anstelle der Abfuhr von Gasen in die Umgebung kann auch vorgesehen sein, daß eine das Gas sammelnde
oder Knallgas katalytisch rekombinierende Vorrichtung angeschlossen
ist.
Abschnitte der Flüssigkeit s-Hauptleitung 9, der Ablauf-Hauptleitung
14 und der Gas-Hauptleitung 2 5 können gemäß Fig. 2 mit mehreren gleichartigen Batterien ständig verbunden sein.
Die in'Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zum Befüllen der
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_ 7—
Batterien ist mit den genannten Leitungsabschnitten über
lösbare Verbindungen 27, 27 f, 27*'. gekoppelt. Der"auf der
Seite der Vorrichtung liegende Abschnitt der Flüssigkeitsnauptleitung 9 kann über ein Absperrventil 2.8 mit der Ausgangsleitung
33 der Pumpe 32 verbunden werden, mittels welcher: Wasser aus dem Vorratsbehälter IQ entnommen werden
kann. Statt dessen kann die Flüssigkeits-Hauptleitung 9
auch über ein Absperrventil 3O'mit der Druckluftquelle 11
verbunden werden, in deren Ausgangsleitung 3U ein Druckregelventii
31 eingeschaltet ist. In den auf der Seite der Vorrichtung
liegenden Abschnitt 35 der Abfluß-Hauptleitung It
ist ein Absperrventil 29 eingeschaltet.
Bei dem Ausfuhrungsbeispiel ist. angenommen, daß der Vorratsbehälter
10 tiefer als die Batterien angeordnet ist, so daß aus den Verteilerkanälen 5 abfließendes überschüssiges Wasser
aufgrund der Schwerkraft zum Vorratsbehälter 10 zurückfließt.
Uh Wasser aus dem Vorratsbehälter 10 in die Verteilerkanäle
5 zu fördern, ist daher die- Pumpe 32 vorgesehen. In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels wäre es, ebenfalls möglich,
den Vorratsbehälter 10 höher als die.Batterien anzuordnen und
in diesem Fall die Pumpe 32 in den Abschnitt 35 der Ablauf-Kauptleitung
14 einzuschalten. -Vielter Rinnen in Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels die Absperrventile 28, 29
entfallen, wenn die Pumpe" 32 selbstsperrend ausgebildet ist, d. h. trotz Druckbeaufschlagung ihres Eingangs, oder Ausgangs
keine Flüssigkeit durchläßt, sovlange sie nicht angetrieben ist.
Im folgenden sei ein Nachfüllvorgang beschrieben, der erforderlich wird, wenn der Elektrolytstand in den Zellen der Batterien
unter einen zulässigen Mindeststand abgesunken ist. Hierzu wird noch vor der Entnahme von Wasser aus dem Vorratsbehälter 10 zunächst
Druckluft in die Zellen eingeführt, um das Knallgas in
diesen auszutreiben und in die Umgebung abzuführen. Es wird also
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aus der Druckgasquelle 11 stammende und mittels des Druckregelventils
31 in ihrem Druck konstant gehaltene Druckluft über das geöffnete Absperrventil 30, die Flüssigkeits-Hauptleitung 9,
die Flüssigkeits-Zweigleitungen 8, die Verteilerkanale 5, die
Rohrstutzen 16, 16', 16" und die Öffnungen 18, 18', 18" der
Becher 17, 17', 17" in die Gasräume 19, 19', 19" der Zellen eingeführt. Gleichzeitig bewirkt der Überdruck in den Gasräumen
19, 19·, 19", daß sich die Ventilkörper 22, 22', 22" der Ventile
21, 21', 21" von den Ventilsitzen abheben und daß die in
den Gasräumen 19, 19', 19". enthaltenen Gase durch die Ventile 21, 21', 21", die Gas-Zweigleitungen 24, 24', 24", die Gas-Hauptleitung
2 5 und den Dreiwegehahn 2 6 in die Umgebung abge-. führt werden. Während dieses Vorgangs bleiben die, Absperrventile
28, 29 geschlossen.
Sobald die Gasräume 19, 19', 19" genügend mit Frischluft gespült sind, um jede Gefahr einer Explosion auszuschließen,
kann die Zufuhr von VJass^ beginnen. Hierzu wird das Absperrventil
30 geschlossen, und die Absperrventile 28, 23 werden geöffnet. Der Antrieb der Pumpe 32 wird eingeschaltet. Sie
fördert nun Wasser aus dem Vorratsbehälter 10 durch das Absperrventil
28, die Flüssigkeits-Hauptleitung 9, die Flüssigkeit s-Zweigleitungen 8, die Öffnungen 7 in den Formteilen 4,
die Verteilerkanale 5, die Einfüllöffnungen 6, 61, 6" und
die Rohrstutzen 16, 16', 16" in die Zellen.
Noch vor Beginn der Flüssigkeitszufuhr oder spätestens bei deren Beginn wird die Gas-Hauptleitung 2 5 über den Dreiwegehahn
26 mit der Druckluftquelle 11 verbunden. Daher pflanzt sich der vom Druckregelventil 31 konstant gehaltene Druck
fort durch die Gas-Hauptleitung 25 und die Gas-Zweigleitungen 24, 24', 24" zu den Auslaßöffnungen 23, 23', 23" der Ventile
21, 21', 21" und preßt deren Ventilkörper 22, 22', 22" gegen
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die Ventilsitze. Hierdurch verschließen alle Ventile 21,
21' , 21»■'■ die jeweiligen Gasauslaßöffnungen 20, 20' , 20" ,
so daß die im Gasraum 19, 19', 19 " enthaltene Luft durch diese
nicht entweichen kann. Daher steigt^ bei der Zufuhr
von Wasser der Elektrolytstand in den Zellen nur sojLange,
wie Luft aus den Gasräumen 19, 19', 19'' durch die Rohrstutzen
16, 16',16''entgegen dem Flüssigkeitsstrom in den Verteilerkanal 5 und durch die Öffnung 12 entweichen7
kann. Sobald der Elektrolytstand das untere Ende der Rohrstutzen
16, 16 ' , 16" erreicht hat, dringt kein weiteres
Wasser mehr in die Zellen ein, und nach der Füllung der
-Rohrstutzen 16, 16', 16" und des Verteilerkanals 5 bis
zur Höhe der Oberkante der Trennwand 15 fließt das überschüssige
Wasser durch die Ablauf-Zweigleitungen 13, die Ablauf-Hauptleitung 14- und das Absperrventil 19 zum Vorratsbehälter
10 zurück. Der Elektrolytstand steigt also
beispielsweise von der in Fig, 2 dargestellten Stellung bis zu der in JFig. 1 dargestellten Stellung an·.
Das Absperrventil 30 bleibt mindestens bis zum Ende der
Wasserzufuhr geschlossen. Wird die Gas- Hauptleitung 2 5
bereits vor' den Beginn der Wasserzufuhr durch den Dreiwegehcthn
26 mit der Druckluftquelle 11 verbunden, so kann anschließend noch vor Beginn der Wasserzufuhr der Dreiwegehahn
in eine die Gas-Hauptleitung 25 absperrende Schließstellung gebracht werden. Der auf die Auslaßseiten der
Ventile 21, 21«, 21" wirkende Druck bleibt hierbei erhalten, da die Druckluft nicht entweichen kann,.so daß
die Ventile 21, 21*, 21" geschlossen bleiben. Ebenfalls ist es möglich, den Dreiwegehahn 26 zwischen Beginn und
Ende der Flüssigkeitszufuhr in die genannte Schließstellung
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zu bringen. In allen Fällen wird während der Flüssigkeitszufuhr
vermieden', daß der Dreiwe£,eiiahn 26 die Gas-Hauptleitung
25 mit der Umgebungsluft verbindet.
Am Ende der Flüssigkeitszufuhr wird die Pumpe 32 stillgesetzt und ggf. das Absperrventil 28 geschlossen. Das Absperrventil
29 in der Ablauf-Hauptleitung 14 wird geschlossen, sobald kein überschüssiges Wasser mehr zum Vorratsbehälter 10 zurückläuft.
Die Becher 17, 17f,17lf verhindern, daß im Falle eines durch
den Einlauf des Wassers in die Zellen angeregten Schwappens des Elektrolyten 2 in den Zellen mehr Wasser als gewünscht
oder gar Elektrolytflüssigkeit über den Überlauf 15 aifLießt.
Die Becher 17, 17', 17tf erhöhen somit die Genauigkeit der
Einstellung des gewünschten Elektrolytstandes. Weiter verhindern die Becher 17, 17', 17", daß Elektrolytflüssigkeit
in nach diSer Flüssigkeitszufuhr in den Rohrstutzen 16, 16',
16" und dem Verteilerkanal 5 noch vorhandenes Wasser hinein
diffundiert.
Nach dem Schließen des Absperrventils 2 8 und vorzugsweise
erst nach dem Schließen des Absperrventils 2 9 wird der Dreiwegehahn 26 in eine Stellung gebracht, in der er die Gas-Hauptleitung
25 mit der Umgebungsluft verbindet. Damit wird der auf die Ventile 21, 21', 2111 wirkende Gegendruck aufgehoben,
und in den Gasräumen 19,. 19', 19If enthaltenes und sich
sammelndes Gas kann in die Umgebung entweichen.
Wie erwähnt, verbleibt nach dem Ende der Flüssigkeitszufuhr
Wasser im Verteilerkanal 5 und in den Rohrstutzen 16, 16!,
"16·*. Grundsätzlich ist es möglich, dieses Wasser nach dem
BefüTlen zunächst zu belassen. Es fließt dann in die Zellen in dem Maße nach, wie der Elektrolyt elektrochemisch zu
Gasen zersetzt wird, und hält den Elektrolytstand konstant.
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In diesen Fall diffundiert jedoch der Elektrolyt in das
in den Rohrstutzen 16, 16·', 16" und im V er teiler kanal ' .
5 enthaltene Wasser hinein, wodurch sich die Gefahr ergibt,'
daß· verdünnte'Elektrolytflüssigkeit,, die beispielsweise
Schwefelsäure enthält, bei Bewegungen der Batterie
über den Überlauf 15 überfließt und zum Vorratsbehälter
10 gelangt. Weiter kann sich beim Abreißen der im Verteilerkanal"
5 vorhandenen Viasserschicht aufgrund verschiedener Potentiale der von ihr verbundenen Zellen ein Funke ergeben,
der bei im Verteilerkanal 5 angesammelten geringen Knall- .
gasmengen eine Explosion hervorrufen kann. Es ist daher zweckmäßig, nach dem Ende der Wasserzufuhr dafür zu sorgen,
daß zumindest das int V erteil er kanal 5 noch verbleibende
Wasser in die Zellen eingeführt wird. Dies kann unabhängig von der zum öffnen der Ventile 21, 21', 21'' erforderlichen
Druckdifferenz zur Sicherheit immer nach dem Ende der Flüssigkeitszufuhr
dadurch erfolgen, daß den Verteilerkammern 5 nochmals
in gleicher Vie is e wie vor der Wasserzufuhr von der Druck--'
luftqxielle 11 her Druckluft zugeführt wird,: die das Wasser in ■
der Verteilerkammer 5 und in den Rohrstutzen 16, 16', 16'' in
die Zellen hineindrückt. Der sich ergebende Elektrol3'tstand
liegt dann geringfügig höher als die unteren Enden derfbhrstutzen
16, 16', 16lf, worauf bei deren Berries surig hinsichtlich
des gewünschten Elektrolytstands Rücksicht zu nehmen ist.
Die Ventile 21, 21', 21'· können als Sicherheitsventile ausgebildet,
sein, die erst bei einem Überdruck in den Zellen öffnen,
der größer ist als der von der Wassersäule in den Rohrstutzen
IG, 16', 16" und dem V erteil er kanal 5 maximal ausgeübte Druck-.
In diesem Fall müssen in die-Flüssigkeits-Zweigleitungen 8 oder
in die Flüssigkeits-Hauptleitung 9 sowie in die Ablauf-Zweig- - leitungen 13 oder in die Ablauf-Hauptleitung 14 Absperrventile
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eingebaut sein, die ein Entweichen von Gasen durch die Rohrstutzen
16, 16's 16'' und die Verteilerkämmer 5 anstelle durch
die Gasauslaioöffnungen 20, 201, 20" verhindern, falls nicht
die Batterien ständig mit der Vorrichtung zum Befüllen verbunden bleiben. Weiter kann in diesem Fall das gewünschte Einbringen
des restlichen im Verteilerkanal 5 und in den Rohrstutzen 16,
16', 16'' enthaltenen Wassers in die Zellen nur in der beschriebenen
Weise durch nachträgliche nochmalige Druckluftzufuhr erfolgen.
Die zum Öffnen der Ventile 21, 21f, 21" erforderliche Druckdifferenz
kann auch geringer als die von den Wassersäulen in den Rohrstutzen 16, 16', 16" maximal ausgeübten Drücke sein.
In diesem Fall fließt das nach der Wasserzufuhr in der Verteilerkammer
5 verbleibende Wasser nach der Freigabe der Ventile 21, 21', 21" unter seinem eigenen Gewicht so weit in die Zellen,
daß in der Verteilerkammer 5 kein Wasser verbleibt5 und in den.
-Gasräurnen 19, 19', 19" sich sammelndes Gas entweicht stets durch
die Gasauslaßöffnungen 20', 20', 20". Auch in diesem Fall ist
jedoch sicherheitshalber eine Druckluftzufuhr nach beendeter Viasserzufuhr zweckmäßig.
Schließlich können die Ventile 21, 21',21" auch so ausgebildet
sein, daß sie stets geöffnet sind, solang sie nicht mit einem
Gegendruck beaufschlagt sind.Dies kann beispielsweise durch eine
Federbelastung der Ventilkörper 22, 22', 22" in.Fig. 1 von
unten, so daß diese geringfügig angehoben werden, oder dadurch erreicht werden, daß die Ventilkörper 2,2, 22', 22" und/oder
deren Ventilsitze geringe Gestaltunregelmäßigkeiten oder Rauhigkeiten aufweisen und daß die Ventilkörper 22, 22', 22" und/oder
die Ventilsitze eine solche elastische Verformbarkeit aufweisen, daß bei nicht vorhandenem Gegendruck ein nahezu ungehinderter
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Gasdurchtritt möglich ist, bei Beaufschlagung in Schließrichtung
dagegen die Unregelmäßigkeiten oder Rauhigkeiten so weit verschwinden, daß Gasdichtheit erzielt wird. Obwohl
in diesem Fall das nach der Wasserzufuhr im Verteilerkanal 5 und in den Rohrstutzen 16, Ί61 ,16* ' verbleibende Wasser
nach der Verbindung der Gas-Hauptleitung 25 mit der Umgebungsluft vollständig in die Zellen abläuft, ist auch hier zur
Reinigung des.Verteilerkanals 5 von allen Wasserrückständen nach
der Wasserzufuhr eine nochmalige Druckluftbeaufschlagung zweckmäßig.
Nach dem Befüllen der Batterie bzw. der gemäß Fig. 2 miteinander.
verbundenen Batterien werden diese im allgemeinen von der Vor-■richtung
zum Befüllen abgekoppelt und können an beliebiger anderer Stelle verwendet werden, während weitere gleichartige
Batterien zum Befüllen an die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung angeschlossen werden. Die angeschlossenen Batterien müssen
dabei nur insofern gleichartig sein, als die oben angegebenen,
zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe angegebenen
Merkmale verwirklicht sein müssen. Im übrigen können die
Batterien dagegen beispielsweise unterschiedliche Anzahlen von
Zellen, verschiedene Spannungen und Ventile 21, 21'., 21'' aufweisen,
die bei unterschiedlichen Druckdifferenzen Öffnen.
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Claims (11)
- PATENTANWALTWOLFGANG SCHULZ-DÖRLAM 2 3 5 6 8 SINGENIEUR DIPLOMED-8000 MÜNCHEN 80MAUERKIRCHERSTRASSE 31TELEFON (0811) 981979ifYUASA BATTERY COMPANY LIMITED3-1, Kakubaicho 13. 11. 19 73Takatsuki City, Osaka . SCFEJapanANSPRÜCHE(IJ Akkumulatorenbatterie, insbesondere Blockbatterie, mit geschlossenen Zellen und ün Deckel vorgesehenen Einfüll- und Gasauslaßöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils von den Einfüllöffnungen (6, 61, 611) ein Rohrstutzen (16, 16f, 16lf) nach unten in die Zelle hinein erstreckt, dessen unteres Ende annähernd in der Höhe des gewünschten Elektrolytstands liegt, daß die E infüll Öffnung en mit einem abgedichteten Verteilerkanal (5) in Verbindung stehen, daß der Verteilerkanal wahlweise mit einem Flüssigkeitsbehälter QO) oder mit einer Druckgasquelle (11) verbindbar ist und daß die Gasauslaßöffnungen (20, 20T, 20") verschließbar sind.
- 2. Batterie nach Anspruch 1 in einer Ausführung als Blockbatterie, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (5) im oder auf dem Blockdeckel (3) .gebildet ist.40982 7/0592■-" : ; : ,- ■.-- -:· 2356832; <is ' - I:-■■■ - .
- 3. Batterie nach Anspruch 1 oder 2,. dadurch gekennzeichnet,. -daß an jeder Gasauslaßöffnung (20, 20', 20fl) ein Ventil (21, 21', 21'·) angeordnet, ist und daß diese ' Ventile zujti Verschließen der Gasauslaßöffnungen' gemein·^ sain betätigbar sind. . .
- 4. Batterie nach Anspruch 3».dadurch gekennzeichnet, daß die an den Gasauslaßöffnungen (20, 20'-, 20'') angeord-'neten Ventile (21, 21', 21") als Rückschlagventile ausgebildet sind, daß die Auslaßseiten aller Rückschlagventile an eine gemeinsame Gasleitung (25) angeschlossen sind und daß die Gasleitung wahlweise mit der,Druckgasquelle' (11) oder mit einer Gase■aufnehmenden Vorrichtung. ι oder der Umgebungsluft verbindbar.» ist.
- 5. Batterie nach Anspruch 1I-, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (22;, 22 ·, 221!) und/oder die Ventilsitze der Rückschlagventile (21., 21',,2I1') Gestaltunregelmäßigkeiten oder Rauhigkeiten aufweisen und^ daß die Ventilkörper und/oder Ventilsitze eine elastische Verformbarkeit aufweisen.. -
- 6. Batterie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß der Vertexlerkanal (5) einen waagerechten Boden aufweist, in den die. Einfüll öffnungen (Gj-·' 6', 61') münden. ' ..- ·
- 7. Batterie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (5) einen Überlauf (15) aufweist, über den die bei ,Erreichen eines vorgegebenen Flüssigkeitsstands im Verteilerkanal überschüssige Flüssigkeit, vorzugsweise zu dera Flüssigkeitsbehälter (10) zurück, abführbar ist.409827/Q 592 :l·:.
- 8. Batterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf von der Oberkante einer im Verteilerkanal (5) in der Nähe von dessen einem Ende angeordneten Trennwand (15) gebildet ist.
- 9. Batterie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstutzen (16, 16', 16'') jeweils von einem Schwappschutzbecher (17, 171, 17'') umgeben sind, der in seinem unter dem unteren Ende des Rohrstutzens liegenden Boden eine gegenüber dem Innendurchmesser des Rohrstutzens kleinere Öffnung und in seinem oberhalb des gewünschten Elektrolytstands liegenden Abschnitt mindestens eine weitere'Öffnung (18, 18', 18 *f) aufweist.
- 10. Vorrichtung zum Befüllen einer Batterie nach den Ansprüchen 1 und 4 mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, umfassend einen Flüssigkeitsbehälter und eine Flüssigkeitsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckgas-, vorzugsweise eine Druckluftquelle (11) vorgesehen ist, daß die mit dem Verteilerkanal (5) verbindbare Flüssigkeitsleitung (8, 9) wahlweise mit dem Flüssigkeitsbehälter (10) oder über ein Ventil (30) mit der Druckluftquelle (11) verbindbar ist und daß die Gasleitung (24, 24', 24'', 25) über mindestens ein Ventil (26) wahlweise mit der Druckgasquelle (11) oder mit einer Gase aufnehmenden Vorrichtung oder der Umgebungsluft verbindbar ist.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 10 zum Befüllen einer Batterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Ablaufseite des Überlaufs (15) verbindbare Ablaufleitung (13, 14) mit dem Flüssigkeitsbehälter (10) verbunden ist und daß entweder in die Ablaufleitung oder unmittelbar hinter dem Flüssigkeitsbehälter (10) in die Flüssigkeitsleitung (8, 9) eine Pumpe (32) eingeschaltet ist.409 8 2 7/0592Leer s e i f e
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