DE2356882C3 - Akkumulatorenbatterie und Vorrichtung zu deren Befüllen mit einer Flüssigkeit - Google Patents
Akkumulatorenbatterie und Vorrichtung zu deren Befüllen mit einer FlüssigkeitInfo
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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 genannte η 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 Befüllen der Batterie wird ein in der
Flüssigkeitsleitung liegendes Ventil geöffnet, und das Wasser wird aus dem Flüssigkeitsbehälter unter Druck
in die Zellen eingeführt, während in den Zellen enthaltene Luft oder sonstige Gase aus den Gasauslaßöffnungen und durch das Steigrohr und den Flüssigkeits-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, mii 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 Wassemoffges zersetzt, und diese Gasmischung, Knallgas, entweicht
durch die Gasauslaßöffnungen 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 Gasauslaßöffnungen der einzelnen Zellen keine unterschiedlichen
Potentiale haben darf, daß die Zellen also parallel geschaltet sein müssen, was in vielen Anwendungsfällen
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 waagerechter 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 verbindbrr ist und daß die Gasauslaßöffnungen gegen ein Entweichen von Gasen verschließbar sind. Bei der Batterie gemäß der Erfindung können
die Zellen vor dem Befülle · mit der Flüssigkeit zunächst
über den Vc-rteilerkanal 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 verbliebine 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-ivuckschlagventile 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 Veiteilerkanal 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 Befüllen gezeigt sind. Es zeigt
Fig. I in teilweise geschnittener Seitenansicht die Batterie,
Fig.2 in schematicher 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 Blockkasten 1 besteht aus einem Kunstharz und ist
durch Zwischenwände in mehrere Zellen unterteilt. In
jeder Zelle 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 1 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 naher 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
i-n 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, 2V, 21" angeordnet,
deren obenliegende Auslaßöffnung 23, 23', 23" über Gas-Zweigleitungen 24, 24', 24" mit einer Gas-Hauptleitung
25 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 F i g. 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 Gasen 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 25
können gemäß Fig. 2 mit mehreren gleichartigen Batterien ständig verbunden sein. Die in Fig. 2
dargestellte Vorrichtung zum Befüllen der Batterien ist mit den genannten Leitungsabschnitten über lösbare
Verbindungen 27, 27', 27" gpkoppelt. 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 v/erden 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 iö tiefer ais die Bäumen
angeordnet ist, so daß aus den Verteilerkanälen 5 abfließendes überschüssiges Wasser aufgrund der
Schwerkraft zu.ti 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 31 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 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 Verteilerkanäle
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 25 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 mil Frischluft gespült sind, um jede Gefahr einer Explosior
auszuschließen, kann die Zufuhr von Wasser beginnen Hierzu wird das Absperrventil 30 geschlossen, und die
Absperrventile 28,29 werden geöffnet. Der Antrieb dei
Pumpe 32 wird eingeschaltet Sie fördert nun Wassei aus dem Vorratsbehälter 10 durch das Absperrventil 28
die Flüssigkeits-Hauptleitung 9, die Flüssigkeits-Zweig leitungen 8, die öffnungen 7 in den Formteilen 4, di«
Verteilerkanäle 5, die Einfüllöffnungen 6,6', 6" und dis Rohrstutzen 16,16', 16" in die Zellen.
Noch vor Beginn der Flüssigkeitszufuhr odei
spätestens bei deren Heginn wird die Gas-Mauptleitung
25 über den Dreiwegehahn 26 mit der Druckluftquelle Il 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, ?Γ, 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 beispielweise von der
in Fig. 2 dargestellten Stellung bis zu der in Fig. I dargestellten Stellung an.
Das Absperrventil 30 bleibt mindestens bis zum Ende der Wasserzufuhr geschlossen. Wird die Gas-Hauptleitur"»
25 bereits vor 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, 2V, 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 15 abfließt Die Becher 17, 17', 17"
erhöhen somit die Genauigkeit der Einstellung des gewünschten Elektrolytstandes. Weiter verhindern die
Becher 17,17', 17", das Elektrolytflüssigkeit in nach der Flüssigkeitszufuhr in den Rohrstutzen 16, 16', 16" und
dem Verteilerkanal 5 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, 2Γ, 2!" wirkende Gegendruck aufgehoben,
und in den Gasräumen 19,19', IS" 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 Befüllen zunächst zu belassen.
Es fließt dann in die Zellen in dem Maße nach, wie der Elektrolyt elektrochemisch zu Gasen zersetzt wird, und
hält den F.kktrolytstand 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
ίο 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 hervnrrnfpn kann Fs ic» Hgher
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 16,16', 16" enthaltenen Wassers in die Zellen nur in der
beschriebenen Weise durch nachträgliche nochmalige Druckluftzufuhr erfolgen.
Die zum öffnen der Ventile 21, 2V, 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, 2Γ, 21" unter seinem eigenen Gewicht so weit in die Zellen, daß
in der Verteilerkammer 5 kein Wasser verbleibt und in den Gasräumen 19, 19', 19" sich sammelndes Gm
entweicht stets durch die Gasauslaßöffnungen 20, Iff, 20". Auch in diesem Fall ist jedoch sicherheitshalber
eine Druckluftzufuhr nach beendeter Wasserzufuhr zweckmäßig.
ί·5 Schließlich können die Ventile 2i, 2i', 2i" auch so
ausgebildet sein, daß sie stets geöffnet sind, solange sie
nicht mit einem Gegendruck beaufschlagt sind. Dies kann beispielsweise durch eine Federhelaxtnnsr Her
Ventilkörper 22, 22', 22" in Fig. I 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 Ve formbarkeit 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
10
Wasserrückständen ni-.'.h der Wasserzufuhr eine nochmalige
Druckluftbeaufschlagung zweckmäßig.
Nach dem Befülleii der Batterie bzw. der gemäß Fig. 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 F i g. 2 dargestellte
Vorrichtung angeschlossen werden. Die angeschlossenen 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 (1)
- Patentansprüche:1. Akkumulatorenbatterie, insbesondere 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (5) wahlweise anstelle mit dem Flüssigkeitsbehälter (10) auch mit einer Druckgasquelle (11) verbindbar ist und daß die Gasauslaßöffnungen (20, 20', 20") gegen ein Entweichen von Gasen verschließbar sind.2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ho jeder Gasauslaßöffnung (20, 20', 20") ein Ventil (21, 21', 21") angeordnet ist und daß diese Ventile zum Verschließen der Gasauslaßöffnungen gemeinsam betätigbar sind.3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Gasauslaßöffnungen (20, 20', 20") angeordneten Ventile -(21, 21', 21") als Rückschlagventile ausgebild et sind, daß die 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 odes- der Umgebungsluft verbindbar ist.4. Batterie nach Anspruch 3, iJ^durch 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 (S) einen waagerechten Boden aufweist, in den die Einfüllöffnungen (6,6', 6") münden.6. 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 dem Flüssigkeitsbehälter (10) zurück, abführbar 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', 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 gegenüber dem Innendurchmesser des Rohrstutzens kleinere öffnung und in seinem oberhalb des gewünschten Elektrolytstands liegenden Abschnitt mindestens eine weitere öffnung (18, 18', 18") aufweist.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 Flüssigkeiis- 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 AbfluQleitung (13, 14) vorgesehen ist, die eine an die Ablaufseite des Überlaufs (15) angeschlossene Abfluß-Zweigleitung (13) und eine Abfluß-Hauptleitung (14) umfaßtIZ 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 Verteilerkanal 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.
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