DE2356882B2

DE2356882B2 - Akkumulatorenbatterie und vorrichtung zu deren befuellen mit einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2356882B2
Application number: DE19732356882
Authority: DE
Inventors: Seiichiro Takatsuki Osaka Ikeda (Japan)
Original assignee: Yuasa Battery Corp
Current assignee: Yuasa Corp
Priority date: 1972-12-14
Filing date: 1973-11-14
Publication date: 1977-08-18
Also published as: DE2356882A1; JPS4981839A; US3871923A; FR2210831A1; FR2210831B1; GB1414238A; DE2356882C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Akkumulatorenbatterie, insbesondere eine Blockbatterie, mit geschlossenen Zellen und im Deckel vorgesehenen Einfüll- und Gasauslaßöffnungen, wobei die Einfüllöffnungen mit einem abgedichteten Verteilerkanal in Verbindung stehen, der Verteilerkanal mit einem Flüssigkeitsbehälter verbindbar ist und sich vorzugsweise jeweils von den Einfüllöffnungen ein Rohrstutzen annähernd bis in die Höhe des gewünschten Elektrolytstands nach unten in die Zelle hinein erstreckt. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Befüllen einer derartigen Batterie mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, umfassend einen Flüssigkeitsbehälter, eine mit dem Verteilerkanal verbindbare Flüssigkeitsleitung und ein in die Flüssigkeitsleitung eingeschaltetes Ventil, über das der Verteilerkanal mit dem Flüssigkeitsbehälter verbindbar ist.

Eine Batterie und eine Vorrichtung der genannten Art sind bekannt (FR-PS 20 29 238). In der Batterie erstreckt sich hierbei nicht nur von den Einfüllöffnungen, sondern auch von den Gasauslaßöffnungen jeweils

ein Rohrstutzen nach unten in die Zelle hinein, und die Gasauslaßöffnungen sind über ein gemeinsames, L-förmiges Steigrohr mit einem mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Flüssigkeits-Ausgleichbehälter verbunden. Zum Befallen der Batterie wird ein in der s Flüssigkeitsleitung liegendes Ventil geöffnet, und das Wasser wird aus dem Flüssigkeitsbehältei unter Druck in die Zellen eingeführt, während in den Zellen enthaltene Luft oder sonstige Gase aus den Gasauslaßöffnungen und durch das Steigrohr und den Flüssig- ι ο keits-Ausgleichbehälter in die Umgebung entweichen. Sobald der Flüssigkeitsstand in den Zellen die unteren Enden der untereinander gleich langen Rohrstutzen erreicht, steigt die Flüssigkeit im Steigrohr, bis der Druck der so gebildeten Flüssigkeitssäule demjenigen gleicht, mit dem das Wasser vom Flüssigkeitsbehälter her zugeflossen ist. Damit ist das Befüllen beendet, und das Ventil wird geschlossen. Im Betrieb der Batterie wird dann das in der Elektrolytflüssigkeit der Zellen enthaltene Wasser zu Sauerstoff- und Wasserstoffgas zersetzt, und diese Gasmischung, Knallgas, entweicht durch die GasauslaOöffnungen und das Steigrohr in die Umgebung, während gleichzeitig die im Steigrohr enthaltene Flüssigkeit in die Zellen nachfließt. Es ist daher nachteiligerweise erforderlich, daß das Steigrohr mit dem Ausgleichsbehälter im Betrieb ständig mit der Batterie verbunden bleibt, was einen großen Platzbedarf bedingt und sich im allgemeinen nur bei ortsfesten Batterien verwirklichen läßt. Weiter bedingt die Flüssigkeitsverbindung der Zellen untereinander durch die leitende, im Steigrohr stehende Elektrolytflüssigkeit, daß die Elektrolytflüssigkeit an den Gasauslaßöfinungen der einzelnen Zellen keine unterschiedlichen Potentiale haben darf, daß die Zellen also parallel geschaltet sein müssen, was in vielen Anwendungsfällen χ-, unerwünscht ist, beispielsweise wenn durch Reihenschaltung der Zellen höhere Spannungen erzeugt werden sollen. Trotzdem ist es in der Praxis kaum möglich zu vermeiden, daß beispielsweise aufgrund von Farbrikationstoleranzen und Alterungserscheinungen unterschiedliche an den Gasauslaßöffnungen bzw. den Einfüllöffnungen gemessene Potentiale der Elektrolytflüssigkeitsvolumen der Zellen auftreten. Aufgrund der Leitfähigkeit der im waagerechten Schenkel des L-förmigen Steigrohrs befindlichen Elektrolytflüssigkeit und aufgrund der stets vorhandenen geringen Leitfähigkeit des über den Verteilerkanal zugeführten Wassers besteht daher die Möglichkeit, daß im Verteilerkanal oder im Steigrohr Flüssigkeitstropfen eine Brücke zwischen verschieden gepolten Flüssigkeitsvolumen bilden und daß bei einem Abreißen dieser Brücke ein Funke entstehen kann. Hierdurch wiederum besteht die Gefahr, daß im Steigrohr oder im Verteilerkanal vorhandenes Knallgas explodiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterie der eingangs genannten Art mit beliebiger Reihen- oder Parallelschaltung der Zellen in konstruktiv und räumlich unaufwendiger Weise so auszubilden, daß beim Befüllen und beim Betrieb keine Gefahr von Knallgasexplosionen besteht.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Akkumulatorenbatterie der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Verteilerkanal wahlweise anstelle mit dem Flüssigkeitsbehälter auch mit einer Druckgasquelle verbindbar ist und daß die Gasauslaß- (>> öffnungen gegen ein Entweichen von Gasen verschließbar sind. Bei der Batterie gemäß der Erfindung können die Zellen vordem 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. Hierzu werden alle Gasauslaßöffnungen vorübergehend verschlossen, und der Verteilerkanal wird mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden, bis die gegebenenfalls vorhandenen Rohrstutzen und der Verteilerkanal mit der Flüssigkeit gefüllt sind. Wird nun die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen und werden die Gasauslaßöffnungen wieder freigegeben, so fließt das restliche im Verteilerkanal verbliebene Wasser in die Zellen hinein. Führen hierbei im Verteilerkanal abreißende Wasserbrücken zu Funken, so ist trotzdem wegen der vorherigen Zufuhr von Druckluft eine Knallgasexplosion im Verteilerkanal ausgeschlossen. Falls an den Gasauslaßöffnungen Sicherheits-Rückschlagventile 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 an allen Gasauslaßöffnungen Rückschlagventile angeordnet sind, deren Auslaßseiten an eine gemeinsame Gasleitung angeschlossen sind, und daß die Gasleitung wahlweise mit der Druckgasquelle oder mit einer Gase aufnehmenden Vorrichtung oder der Umgebungsluft verbindbar ist. Hierdurch kann das Verschließen aller Gasauslaßöffnungen gleichzeitig in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß die Rückschlagventile in Sperrichtung mit dem Druckgas 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, eine mit dem Verteilerkanal verbindbare Flüssigkeitsleitung und ein Ventil umfaßt, das in die Flüssigkeitsleitung eingeschaltet ist und über das der Verteilerkanal mit dem Flüssigkeitsbehälter verbindbar ist, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung so ausgeführt sein, daß eine Druckgas-, vorzugsweise eine Druckluftquelle vorgesehen ist, daß die Flüssigkeitsleitung auch über ein Ventil mit der Druckluftquelle verbindbar ist und daß die Gasleitung über mindestens ein Ventil wahlweise entweder mit der Druckgasquelle oder aber 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 Befüller gezeigt sind. Es zeigt

F i g. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht die batterie,

Fig.2 in schematischer Darstellung die Batterie gemäß Fig. 1, und die Vorrichtung zum Befüllen diesei Batterie und weiterer, gleichartiger Batterien.

In den Zeichnungen ist eine Blockbatterie dargestellt Ihr Blockkasten 1 besteht aus einem Kunstharz und is durch Zwischenwände in mehrere Zellen unterteilt. Ir

jeder Zeile sind in üblicher Weise Elektrodenplatten und gegebenenfalls zwischen diesen angeordnete Separatoren vorgesehen, die in einen Elektrolyten 2 eintauchen.

Auf seiner Oberseite ist der Blockkasten 1 von einem Blockdeckel 3 aus gleichem Material abgeschlossen, der flüssigkeitsdicht mit dem Kasten t verbunden ist. Die Zellen sind somit von geschlossener Bauart. Mit dem Deckel 3 ist ein langgestreckt kastenförmiger Formteil 4 mit nach unten weisender Öffnung flüssigkeits- und gasdicht so verbunden, daß innerhalb des Formteils ein Verteilerkanal 5 mit ebenem Boden gebildet ist. Der Verteilerkanal 5 steht mit den Zellen über Einfüllöffnungen 6,6', 6" im Deckel 3 in Verbindung, die in den Boden des Verteilerkanals 5 münden. In der Oberseite des Formteils 4 ist eine Öffnung 7 vorgesehen, über die der Verteilerkanal 5 an eine Flüssigkeits-Zweigleitung 8 angeschlossen ist, die zu einer Flüssigkeits-Hauptleitung 9 führt. Wie noch anhand von F i g. 2 näher zu erläutern sein wird, kann hierdurch der Verteilerkanal 5 sowohl an einen Wasser-Vorratsbehälter 10 als auch alternativ an eine Druckluftquelle 11 angeschlossen werden.

Der Verteilerkanal 5 ist weiter mit dem Vorratsbehälter 10 über eine an seiner Schmalseite vorgesehene Öffnung 12, eine Ablauf-Zweigleitung 13 und eine Ablauf-Hauptleitung 14 verbunden. Vor der Öffnung 12 befindet sich im Verteilerkanal 5 eine Trennwand 15, deren waagerechte Oberkante unterhalb der Oberseite des Formteils 4 liegt und die als Überlauf dient, über den im Verteilerkanal 5 enthaltenes überschüssiges Wasser ablaufen kann.

Von den Einfüllöffnungen 6, 6', 6" erstreckt sich jeweils ein Rohrstutzen 16, 16', 16" nach unten in die Zelle hinein. Die unteren, offenen Enden der Rohrstutzen 16, 16', 16" liegen annähernd in der Höhe des gewünschten Elektrolytstands in den Zellen. Die Rohrstutzen 16, 16', 16" sind weiter jeweils von einem Schwappschutzbecher 17, 17', 17" konzentrisch umgeben, der an der Unterseite des Deckels 3 befestigt ist und 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', 18" aufweist, durch die der Zwischenraum zwischen Rohrstutzen 16,16', 16" und Becher 17,17', 17" mit dem oberhalb des Elektrolyten 2 liegenden Gasraum 19,19', 19" in Verbindung steht.

Im Deckel 3 ist weiter oberhalb jeder Zelle eine Gasauslaßöffnung 20, 20', 20" vorgesehen. An den Gasauslaßöffnungen 20, 20', 20" sind als Rückschlagventile ausgebildete Ventile 21, 21', 21" angeordnet, deren obenliegende Auslaßöffnung 23, 23', 23" über Gas-Zweigleitungen 24,24', 24" mit einer Gas·Hauptleitung 23 in Verbindung stehen. Jedes Ventil 21,21', 21" weist einen Ventilsitz mit zumindest annähernd kreisrunder Durchtrittsöffnung und einen Ventilkörper 22 von zumindest annähernder Kugelgestalt auf, der aus Kunststoff besteht.

Wie aus PIs. 2 erkennbar ist, kann die Gas-Hauptleitung 25 über ein Ventil In Gestalt eines Dreiwegehahns 26 sowohl mit der Druckluftquelle 11 als auch alternativ mit der Umgebungsluft verbunden werden. Anstelle der Abfuhr von Oasen in die Umgebung kann auch vorgesehen sein, daß eine das Gas sammelnde oder Knallgas katalytisch rekombinierende Vorrichtung angeschlossen ist.

Abschnitte der Flüssigkeits-Hauptleitung 9, der Ablauf-Hauptleitung 14 und der Gas-Hauptleitung 23 können gemäß Fig.2 mit mehreren gleichartigen Batterien ständig verbunden sein. Die in Fig.2 dargestellte Vorrichtung zum Befülien der Batterien ist mit den genannten Leitungsabschnitten über lösbare Verbindungen 27,27', 27" gekoppelt Der auf der Seite der Vorrichtung liegende Abschnitt der Flüssigkeits-Hauptleitung 9 kann über ein Absperrventil 28 mit der Ausgangsleitung 33 der Pumpe 32 verbunden werden, mittels welcher Wasser aus dem Vorratsbehälter 10 entnommen werden kann. Statt dessen kann die Flüssigkeits-Hauptleitung 9 auch über ein Absperrventil 30 mit der Druckluftquelle 11 verbunden werden, in deren Ausgangsleitung 34 ein Druckregelventil 31 eingeschaltet ist. In den auf der Seite der Vorrichtung liegenden Abschnitt 35 der Abfluß-Hauptleitung 14 ist ein Absperrventil 29 eingeschaltet

Bei dem Ausführungsbeispiel 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. Um 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-Hauptleitung 14 einzuschalten. Weiter können 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, solange 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 aus der Druckgasquelle U 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 Verteilerkanalc 5, die Rohrstutzen 16,16', 16" und die Öffnungen 18,18', 18" der Becher 17,17', 17" in die Gasräume 49, 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 23 und den Dreiwegehahn 26 in die Umgebung abgeführt 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 Wasser beginnen. Hierzu wird das Absperrventil 30 geschlossen, und die Absperrventile 28,29 werden geöffnet Der Antrieb der Pumpe 32 wird eingeschaltet Sie fördert nun Wasser aus dem Vorratsbehälter 10 durch das Absperrventil 28, die Flüsslgkcite-Hauptlchung 9, die Flüssigkeits-Zweigleitungen 8, die Öffnungen 7 in den Formteilen 4, die Verteilerkanäle 3, die Einfüllöffnungen 6,6', 6" und die Rohrstutzen 16,16', 16" in die Zellen.

Noch vor Beginn der Flüssigkeitszufuhr oder

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spätestens bei deren Beginn wird die Gas-Hauptleitung 25 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 die Ventilsitze. Hierdurch verschließen alle Ventile 21, 2Γ, 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 so lange, 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 entweichen 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 Elektrolyt steigt also beispielsweise von der in F i g. 2 dargestellten Stellung bis zu der in F i g. 1 dargestellten Stellung an.

Das Absperrventil 30 bleibt mindestens bis zum Ende der Wasserzufuhr geschlossen. Wird die Gas-Hauptleitung 25 bereits voi dem Beginn der Wasserzufuhr durch den Dreiwegehahn 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, 2Γ, 21" geschlossen bleiben. Ebenfalls ist es möglich, den Dreiwegehahn 26 zwischen Beginn und Ende der Flüssigkeitszufuhr in die genannte Schließstellung zu bringen. In allen Fällen wird während der Flüssigkeitszufuhr vermieden, daß der Dreiwegehahn 26 die Gas-Hauptleitung 25 mit der Umgebungsluft verbindet.

Am Ende der Flüssigkeitszufuhr wird die Pumpe 32 stillgesetzt und gegebenenfalls 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 17,17', 17" 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 IS abfließt. Die Becher 17,17', 17" erhöhen somit die Genauigkeit der Einstellung des gewünschten Elektrolytstandes. Welter verhindern die Becher 17,17', 17", das Elektrolytflüssigkeit in nach der Flüssigkeitszufuhr In den Rohrstutzen 16,16', 16" und dem Vertellerkanal 3 noch vorhandenes Wasser hinein diffundiert.

Nach dem Schließen des Absperrventils 28 und vorzugsweise erst nach dem Schließen des Absperrventils 29 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', 21" wirkende Gegendruck aufgehoben, und In den Gasräumen 19,19', 19" enthaltenes und sich sammelndes Oas kann In die Umgebung entweichen.

Wie erwähnt, verbleibt nach dem Ende der Flüssig

keitszufuhr Wasser im Verteilerkanal 5 und in den Rohrstutzen 16, 16', 16". Grundsätzlich ist es möglich, dieses Wasser nach dem Befüllen zunächst zu belassen. Es fließt dann in die Zellen in dem Maße nach, wie der

S Elektrolyt elektrochemisch zu Gasen zersetzt wird, und hält den Elektrolytstand konstant. In diesem Fall diffundiert jedoch der Elektrolyt in das in den Rohrstutzen 16, 16', 16" und im Verteilerkanal 5 enthaltene Wasser hinein, wodurch sich die Gefahr

ι ο 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 Wasserschicht aufgrund verschiedener Potentiale der von ihr verbundenen Zellen ein Funke ergeben, der bei in Verteilerkanal 5 angesammelten geringen Knallgasmengen eine Explosion hervorrufen kann. Es ist daher zweckmäßig, nach dem Ende der Wasserzufuhr dafür zu sorgen, daß zumindest das im Verteilerkanal 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 Weise wie vor der Wasserzufuhr von der Druckluftquelle 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 Elektrolytstand liegt dann geringfügig höher als die unteren Enden der Rohrstutzen 16, 16', 16", worauf bei deren Bemessung hinsichtlich des gewünschten Elektrolytstands Rücksicht zu nehmen ist.

Die Ventile 21, 2Γ, 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 16,16', 16" und dem Verteilerkanal 5 maximal ausgeübte Druck. In diesem Fall müssen in die Flüssigkeits-Zweigleitungen 8 oder in die Flüssigkeits-Hauptleitung 9 sowie in die Ablauf-Zweigleitungen 13 oder in die Ablauf-Hauptleitung 14 Absperrventile eingebaut sein, die ein Entweichen von Gasen durch die Rohrstutzen 16, 16', 16" und die Verteilerkammer 5 anstelle durch die Gasauslaßöffnungen 20, 20', 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 Ki₁16', 16" enthaltenen Wassers in die Zellen nur in der beschriebenen Weise durch nachträgliche nochmalige Druckluftzufuhr erfolgen.

Die zum öffnen der Ventile 21,21', 21" erforderliche Druckdifferenz kann auch geringer als die von den Wassersaulen in den Rohrstutzen 16,16', 16" maximal

ss ausgeübten Drücke sein. In diesem Fall fließt das nach der Wasserzufuhr In der Verteilerkammer S verbleibende Wasser nach der Freigabe der Ventile 21, 21', 21" unter seinem eigenen Gewicht so weit In die Zellen, daß In der Verteilerkammer 3 kein Wasser verbleibt, und in den Gasräumen 19, 19', 19" sich sammelndes Gas entweicht stets durch die GasauslaQöffnungen 20, 20', 20". Auch In diesem Fall 1st Jedooh sicherheitshalber eine Druckluftzufuhr nach beendeter Wasserzufuhr zweckmäßig.

'« Schließlich können die Ventile 21, 21', 21" auch so ausgebildet sein, daß sie stets geöffnet sind, solange sie nicht mit einem Gegendruck beaufschlagt sind. Dies kann beispielsweise durch eine Federbelastung der

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Ventilkörper 22, 22*, 22" in Fig. 1 von unten, so daß diese geringfügig angehoben werden, oder dadurch erreicht werden, daß die Ventilkörper 22„ 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 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, 16', 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 F i g. 2 miteinander verbundenen Batterien werden diese im allgemeinen von der Vorrichtung 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 angeschlosse nen Batterien müssen dabei nur insofern gleichartig sein, als die oben angegebenen, zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe angegebenen Merkmale verwirklicht sein müssen. Im übrigen, können die Batterien beispielsweise unterschiedliche Anzahlen von Zellen, verschiedene Spannungen und Ventile 21, 21', 21" aufweisen, die bei unterschiedlichen Druckdifferenzen öffnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Akkumulatorenbatterie, insbesondere Blockbatterie, mit geschlossenen Zellen und im Deckel vorgesehenen Einfüll- und Gasauslaßöffnungen, ^s wobei die Einfüllöffnungen mit einem abgedichteten Verteilerkanal in Verbindung stehen, der Verteilerkanal mit einem Flüssigkeitsbehälter verbindbar ist und sich vorzugsweise jeweils von den Einfüllöffnungen ein Rohrstutzen annähernd bis in die Höhe des i< > gewünschten Elektrolytstands nach unten in die Zelle hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (5) wahlweise anstelle mit dem Flüssigkeitsbehälter (10) auch mit einer Druckgasquelle (11) verbindbar ist und daß die "5 Gasauslaßöffnungen (20, 20', 20") gegen ein Entweichen von Gasen verschließbar sind.

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Gasauslaßöffnung (20, 20', 20") oin Ventil (21, 21', 21") angeordnet ist und daß ω diese Ventile zum Verschließen der Gasausiaßöffnungen gemeinsam betätigbar sind.

3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Gasauslaßöffnungen (20, 20', 20") angeordneten Ventile (21, 2V, 21') als J5 Rückschlagventile ausgebild et sind, daß Hie Auslaßseiten aller Rückschlagventile an eine gemeinsame Gasleitung (25) angeschlossen sind und daß die Gasleitung wahlweise entweder mit der Druckgasquelle (11) oder aber mit einer Gase aufnehmenden Vorrichtung oder der Umgebungsluft verbindbar ist.

4. Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper {22,22', 22") und/oder die Ventilsitze der Rückschlagventile (21, 21', 21") Gestaltunregelmäßigkeiten oder Rauhigkeiten aufweisen und daß die Ventilkörper und/oder Ventilsitze eine elastische Verformbarkeit aufweisen.

5. Batterie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (5) einen waagerechten Boden aufweist, in den die Einfüllöffnungen (6,6', 6") münden.

6. Batterie räch 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 dem Flüssigkeitsbehälter (10) zurück, abführbat ist.

7. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf von der Oberkante einer im Verteilerkanal (5) in der Nähe von dessen einem Ende angeordneten Trennwand (15) gebildet ist.

8. Batterie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich jeweils von den Einfüllöffnungen (6, 6', (»") nach unten erstreckenden Rohrstutzen (16, 16', 16") jeweils von einem Schwappschutzbecher (17, 17', 17") umgeben sind, der in seinem unter dem unteren Ende des Rohrstutzens liegenden Boden eine fo> gegenüber dem Innendurchmesser des Rohrstutzens kleinere Öffnung und in seinem oberhalb des gewünschten Elektrolytstands liegenden Abschnitt mindestens eine weitere Öffnung (18, 18', 18") aufweist. ^f>5

9. Batterie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitung (8, 9, 33) eine am Verteilerkanal (5) angeschlossene Flüssigkeits-Zweigleitung (8) und eine Flüssigkeits-Hauptleitung (9) umfaßt.

10. Batterie nach Anspruch 3 oder nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung (24,24', 24", 25) an den Gasauslaßöffnungen (20, 20', 20") angeschlossene Gas-Zweigleitungen (24, 24', 24") und eine Gas-Hauptleitung (25) umfaßt.

11. Batterie nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abführen der überschüssigen Flüssigkeit eine Abflußleitung (13, 14) vorgesehen ist, die eine an die Ablaufseite des Überlaufs (15) angeschlossene Abfluß-Zweigleitung (13) und eine Abfluß-Hauptleitung (14) umfaßt.

12. Vorrichtung zum Befüllen einer Batterie nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, umfassend einen Flüssigkeitsbehälter, eine mit dem Verteilerkanal verbindbare Flüssigkeitsleitung und ein in die Flüssigkeitsleitung eingeschaltetes Ventil, über das der Verieiierkanal mit dem Flüssigkeitsbehälter verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckgas-, vorzugsweise eine Druckluftquelle (11) vorgesehen ist. daß die Flüssigkeitsleitung über ein Ventil (30) mit der Druckluftquelle verbindbar ist und daß die Gasleitung (24, 24', 24", 25) über mindestens ein Ventil (26) wahlweise entweder mit der Druckgasquelle (11) oder aber mit einer Gase aufnehmenden Vorrichtung oder der Umgebungsluft verbindbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12 zum Befüllen einer Batterie nach Anspruch 6, 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.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zu mindestens einer Batterie über Leitungen (9,14,25) erfolgt, in die jeweils eine lösbare Verbindung (27, 27', 27") eingeschaltet ist.