DE3151606A1 - Batterie-verschlussstopfen - Google Patents

Batterie-verschlussstopfen

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

TISCHER -KERN & BREHM
Albert-Rosshaupter-Strasse 65 · D 8000 München 70 · Telefon (089) 7605520 · Telex 05-212284 patsd Telegramme Kernpatent München
GOULD INC. 28. Dezember 1981
10 Gould; Center GD-58
Rolling Meadows,Illinois 60008
U.S.A.
Batterie-Verschlußstopfen
Beschreibung:
Diese Erfindung betrifft Batterie-Verschlußstopfen. Insbesondere betrifft die Erfindung solche Batterie-Verschlußstopfen, welche mit einem Tiefdruck-Entlastungsventil ausgestattet sind.
Die US-Patentschrift 3 201 284 (Grenville B. Ellis) offenbart ein Austrittsventil für Batterien, das zwei Dichtringe mit aneinanderstoßenden, sich verjüngenden Ringabschnitten aufweist, welche durch den aus dem Innenraum der Batterie über einen Austrittsdurchlass nach außen wirkenden Druck
-χ-6
aus ihrer üblichen, aneinanderstoßenden Anordnung abgelenkt sind. Die beiden Ringe werden in einer sich nach außen öffnenden, ringförmigen Nut am Körper des Stopfens so gehalten, daß die Druckentlastung der Batterie in die umgebende Atmosphäre durch die resultierende, dazwischenliegende öffnung erfolgt.
Die US-Patentschrift 2 934 584 (Robert A. Warren et al) beschreibt ein Steuerventil mit einer elastischen Dichtungsscheibe, welche an der Kante eines Bechers anliegt, der seinerseits die Elemente der Batterie enthält; zusätzlth ist eine Einrichtung vorhanden, um die Scheibe gegen den Becherrand zu klemmen. Eine Lücke ist in der Kante vorgesehen, so daß von der elastischen Anspannung der weniger vereinigten Abschnitte der Dichtungsscheibe benachbart zu der Lücke, ein Dichtungsdruck ausgeübt wird, so daß das unter erhöhtem Druck gehaltene Gas die Kante der Dichtungsscheibe an der Lücke anheben kann, so daß dieses Gas aus dem Becher entweichen kann.
Die US-Patentschrift 3 096 216 (Robert A. Warren) offenbart ein für die Druckentlastung an alkalischen Zellen vorgesehenes Austrittsventil , das bei einem Gasdruck von 945 kPa (135 psi) öffnet. Zu dem Ventil gehört eine Abdichtscheibe, die über einer Nut oder Kerbe liegt, wobei die Scheibe unter dem höheren Druck leicht in die Kerbe hineingedrückt ist. Wird der Abdichtungsscheibenabschnitt ausreichend weit in die Kerbe hineingedrückt, dann bricht der Abdichtungskontakt mit dem Dichtbecher momentan zusammen, so daß Gas entweichen kann.
Weiterhin offenbart die US-Patentschrift 3 114 659 (Robert A. Warren) ein Ventil, bei dem unter der Wirkung des Gas-
3 Ί 5 1 G Ο G
druckes ein Nylondichtring, ein Stahl diaphragma und ein Neoprendichtring zur Ausbeulung nach außen gezwungen werden. Sofern ein bestimmter vorgegebener Gasdruck erreicht ist, wird die Abdichtung zwischen dem Abdichtbecher und dem Neoprendichtring ausreichend schwach, damit zwischen diesen Bauteilen eine Gasentlastung eintritt* Nach der Verringerung des Gasdruckes zwingt das Stahl diaphragma die Bauteile wieder zurück in ihre ursprüngliche Stellung, wodurch die Abdichtung erneut hergestellt wird.
Eine verbreitete Schwierigkeit der bekannten Batterien-Druckentlastungsventile besteht darin, daß die Druckentlastung als Folge jedes Druckentlastungsschrittes im wesentlichen bis auf den Druck der Umgebung oder auf einen Überdruck von Null absinkt. Dies beruht darauf, daß es für bekannte Druckentlastungsventile üblich ist, das Gas fortlaufend austreten zu lassen, bis der innere Überdruck innerhalb der Batterie den Wert Null erreicht. Eine Anzahl bekannter Druckentlastungsvorrichtungen sehen andererseits vor, zu allen Zeiten einen gewissen Innen-Überdruck beizubehalten. Eine derartige Struktur wird beispielsweise durch eine Gummischeibe gebildet, die in ihrer Mitte einen engen Schlitz aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Batterie-Verschlußstopfen bereitzustellen, der einerseits bereits bei einem geringen Innen-Überdruck,etwa bei einem überdruck unterhalb 70 kPa anspricht, und der andererseits nach erfolgter Druckentlastung noch einen gewissen positiven Druck bzw. überdruck innerhalb der Batterie-Zelle gegenüber dem Umgebungsdruck aufrechterhält. Nach einem weiteren Ziel
der Erfindung soll der Batterie-Verschlußstopfen eine kleine Druckdifferenz zwischen dem Entlastungsvorgang und dem erneuten Abdichtungsvorganc! in der Größenordnung von angenähert ί 14 kPa (- 2 psig) aufweisen. Schließlich soll der Batterie-Verschlußstopfen preiswert herstellbar und aus üblichen geeigneten Materialien bestehen, die von den. korrosiven Bestandteilen einer Batterie nicht angegriffen werden.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein Batterie-Verschlußstopfen mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Lösung obiger Aufgabe ist somit eih verbesserter Verschlußstopfen vorgesehen, der ein Gehäuse aufweist, an dem sich wiederum ein zur Befestigung in einer Batteriedeckelöffnung angepasster Befestigungsabschnitt befindet. Weiterhin gehören zu dem Verschlußstopfen eine Austrittskammer, ein ringförmiger Ventilsitz gegenüber der Austrittskammer, eine durch den Ventilsitz zu der Austrittskammer führende Einlassöffnung, sowie eine Auslassöffnung, die durch einen Abschnitt des Gehäuses im Abstand zur Einlassöffnung führt. Innerhalb der Austrittskammer befindet sich ein elastischer Venti1 körper,dessen Abdichtungsabschnitt sich benachbart zum Einlass befindet; gegenüber zu dem Abdichtungsabschnitt weist der elastische Ventilkörper einen Kraftübertragungsabschnitt auf. Ferner sind Einrichtungen an dem Gehäuse vorgesehen, um eine Druckkraft durch den Kraftübertragungsabschnitt so durch den Ventil körper zu übertragen, daß der Abdichtungsabschnitt gegen den Ventilsitz gedrückt wird, um die Einlassöffnung freigebbar und abdichtend zu verschließen, Hierbei wird der elastische Ventilkörper in Richtung auf den Kraftübertragungsabschnitt zusammengedrückt als Folge
• * * m
-H.
eines vorgegebenen höheren Druckmittel druckes in der Einlassöffnung um den Abdichtungsabschnitt im Abstand zum Ventilsitz zu halten und um die Druckmittel strömung durch die Austrittskammer und um den elastischen Ventil körper herum zu der Auslassöffnung zu ermöglichen, und um zu gewährleisten, daß der elastische Ventil körper den Abdichtungsabschnitt erneut abdichtend am Ventilsitz hält, wenn der Druckmitteldruck unterhalb den vorgegebenen Druckmitteldruck-Wert abfällt.
In der dargestellten Ausführungsform wird der elastische Ventilkörper von einem geraden kreisförmig-zylindrischen Gummi stück gebildet.
In dieser dargestellten Ausführungsform weist der elastische Ventilkörper parallele, gegenüberliegende Endflächen auf, welche den Abdichtungsabschnitt bzw. den Kraftübertragungsabschnitt des elastischen Ventil körpers bilden.
Die Austrittskammer begrenzt einen ringförmigen Raum, der sich um den elastischen Ventilkörper herum erstreckt, und die Verbindung zwischen der Einlassöffnung und der Auslass-Öffnung gewährleistet, wenn sich der Abdichtungsabschnitt entfernt vom Ventilsitz befindet. Bei der beschriebenen Ausführungsform öffnet sich die Einlassöffnung zu der Austrittskammer koaxial zu dem Abdichtungsabschnitt des elastischen Ventil körpers.
Ferner weist der Ventilsitz bei der dargestellten Ausführungsform einen aufrechtstehenden, ringförmigen Vorsprung an dem Gehäuse auf, welcher eine ringförmige, messerähnliche Kante bildet, die am Abdichtungsabschnitt des elastischen Ventilkörpers an!iegt.
Bei einer modifizierten AusfUhrungsform wird der Ventilsitz von einem vom Gehäuse gehaltenen O-Ring gebildet.
Ferner kann ein Dichtring vorgesehen werden, um den Gehäuse-Befestigungsabschnitt gegenüber dem Batteriedeckel abzudichten
Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Ventilsitz von einem Vorsprung gebildet, der frustokonische, radiale Innen- und Außenflächen aufweist, die sich an einer messerähnlichen Kante schneiden, welche an dem Abdichtungsabschnitt des elastischen Ventil körpers anliegt.
Der erfindungsgemäße Batterie-Verschlußstopfen ist außerordentlich einfach und wirtschaftlich im Aufbau und gewährleistet trotzdem eine verbesserte Tiefdruck-Druckentlastung einer Batterie, etwa einer Blei/Säure-Batterie.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; diese zeigen:
Figur 1 in einer ausschnittsweisen, vergrößerten Darstellung eine Batterie mit einem erfindungsgemäßen Batterie-Verschlußstopfen;
Figur 2 eine vergrößerte diametrische Schnittdarstellung des Verschlußstopfens;
Figur 3 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Figur 2; und
Figur 4 in einer ausschnittsweisen diametrischen Schnittdarstellung eine modifizierte Ausführunnsform eines erfindungsgemäßen Verschlußstopfens.
Bei der beispielhaften, mit den Figureh 1 bis 3 erläuterten Ausführungsform der Erfindung ist ein Verschlußstopfen 10
vorgesehen, der abdichtend im Deckel 11 einer Batterie 12 sitzt, bei welcher Batterie es sich beispielsweise um eine Blei/Säure-Batterie handeln kann.
Zu bestimmten Zeiten, etwa wenn eine Oberladung der Batterie erfolgt, wird durch Elektrolyse des Wassers in dem Elektrolyten Gas erzeugt. In hermetisch abgedichteten Blei/Säure-Batterien ist die Batterie wirksam abgedichtet, so daß innerhalb der Batterie ein Sauerstoffzyklus aufrechterhalten ist;-der Sauerstoffzyklus besagt, daß das an der positiven Elektrode der Batterie erzeugte Sauerstoffgas zu der negativen Elektrode diffundiert und dort elektrochemisch zu Wasser reduziert wird. Auf diese Weise wird die Erzeugung von Wasserstoffgas innerhalb der Batterie möglichst gering gehalten, was wiederum die Wasserverluste minimal hält.
Andererseits ist es in solchen abgedichteten Blei/Säure-Batterien wünschenswert, gewisse Einrichtungen vorzusehen, um Gas aus dem Batterieinnenraum abzulassen, sofern der Innendruck bestimmte vorgegebene, erhöhte Druckwerte übersteigt. Der mit der Erfindung vorgeschlagene Verschlußstopfen 10 stellt eine solche, wünschenwerte Druckentlastungsvorrichtung dar, die bei relativ niedrigen Druckwerten arbeitet und trotzdem immer noch einen gewissen Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck innerhalb der Batterie aufrechterhält.
Der Verschlußstopfen 10 ist mit einem Befestigungsabschnitt 13 versehen, welcher in eine öffnung 14 in dem Batteriedeckel bzw. der oberen Wand 11 passt. Der Körper 15 des Verschlußstopfens 10 begrenzt eine Austrittskammer 16. In der dargestellten Ausführungsform wirkt eine Stopfenkappe 17 mit dem Stopfenkörper 15 und dem Befestigungsabschnitt 13 zu-
sammen, um ein Verschlußstopfen-Gehäuse 18 zu bilden.
Wie das am besten aus Figur 2 ersichtlich ist, bildet der Befestigungsabschnitt 13 einen nach außen gerichteten ringförmigen Flansch 19, der seinerseits mit einer radialen nach innen gerichteten, eine ringförmige öffnung bildenden Aussparung 20 versehen ist, welche einen nach außen gerichteten ringförmigen Flansch 21 am Innenende der Stopfenkappe 17 aufnimmt.
Wie weiterhin in Figur 2 dargestellt, weist die Stopfenkappe 17 eine quer verlaufende Wand 22 außerhalb des Flanschabschnittes 21 auf. In dieser quer verlaufenden Wand 22 befindet sich eine mittige, durchgehende öffnung 23, welche in direkter Verbindung mit dem Innenraum der Zelle steht und eine Einlassöffnung zu der Austtittskammer 16 bildet. Die quer verlaufende Wand 22 und die darin befindliche Öffnung 23 können jede beliebige Gestalt aufweisen, solange eine Verbindung zwischen dem Innenraum der Batterie und der Austrittskammer 16 gewährleistet ist.
Die Stopfenkappe 17 weist ferner eine äußere kreisförmige, zylindrische Fläche 24 auf, welche an einer passenden inneren zylindrischen Fläche 25 des Befestigungsabschnittes 13 des Stopfenkörpers 15 mittels geeigneter Mittel 26, etwa einem Klebstoff, einer Ultraschal1 verschweißung oder dgl. befestigt ist. Somit ist wie angegeben die Stopfenkappe 17 am Stopfenkörper 15 befestigt und beide gemeinsam begrenzen die Austritts- bzw. Ventilkammer 16.
Wie aus Figur 3 ersichtlich, weist die Oberseite 27 des Stopfenkörpers 15 zwei diametral gegenüber angeordnete Aus-
trittsöffnungen 28 auf, welche die Auslaßöffnung aus der Austrittskammer 16 bilden.
Nach außen benachbart zum Flansch 19 ist der Stopfenkörper 15 mit einem ringförmigen Trägerflansch 29 versehen. Bei einer Ausführungsform ist eine Anzahl dünner, vertikaler Rippen 30 im Abstand von 90° um die Achse des Stopfenkörpers 15 verteilt angeordnet und erstrecken sich von einer oberhalb der Oberseite 27 befindlichen Oberkante 31 bis zu einer Unterkante 32, die einstückig mit dem Flansch 29 ausgebildet ist.
Der zum Befestigungsabschnitt gehörende Flansch 19 weist eine nach oben gerichtete, geneigte Fläche 33 auf, welche mit der Batteriedeckel wand 11 zusammenwirkt, um einen Bajonett-Verschluß für den Befestigungsabschnitt an Batteriedeckel zu bilden. Um eine Abdichtung des Verschlußstopfens 10 gegenüber dem Batteriedeckel 11 zu bilden ist ein Gummidichtungsring 34 am Befestigungsabschnitt 13 unterhalb und benachbart zum Flansch 29 so angebracht, daß er (Jegen die, die öffnung 14 begrenzende Kante des Batteriedeckels gepresst wird, wenn der Ventilstopfen 10 in seiner Stellung festgemacht wird, indem der von den Flanschflächen 33 gebildete bajonettartige Verschluß an der Innenfläche der Batteriedeckel wand a η 1iegt.
Die Austrittskammer 16 bildet praktisch eine gerade, kreisförmige, zylindrische Kammer. In dieser Austritts- bzw. Ventilkammer 16 befindet sich koaxial ein gerader, kreisförmiger, zylindrischer,elastischer Ventilkörper 35, der in der dargestellten Ausführungsform aus Gummi besteht und einen Durchmesser in Querschnittsrichtung aufweist, der geringfügig kleiner ist, als derjenige der Austrittskammer 16,
so daß ein koaxialer ringförmiger Austrittsraum 36 resultiert.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist die Länge des Ventil körpers 35 in Axialrichtung so ausgewählt, daß der Ventil körper 35 zwischen der oberen Wand 27 des Stopfenkörpergehäuses 15 und einem ringförmigen hervorstehenden Ventilsitz 37 an der quer verlaufenden Wand 22 der Stopfenkappe 17 zusammengedrückt wird. Weiter im einzelnen, wie das in Figur 2 dargestellt ist, bildet das Außenende des Ventil körpers 35 eine ebene Fläche 38, welche an der gegenüberliegenden Innenseite der oberen Wand 27 anliegt; weiterhin bildet das innere Ende des Ventil körpers 35 eine ebene Fläche 39, die parallel zur gegenüberliegenden Fläche 38 verläuft und den Abdichtungsabschnitt des Ventil körpers 35 bildet, welcher am. Ventilsitz 37 anliegen kann.
Bei der mit Figur 2 dargestellten AusfUhrungsform wird der Ventilsitz 37 von einer ringförmigen messerartigen Kante gebildet, die eine innere frustokonische Fläche 40 und eine äußere frustokonische Fläche 41 aufweist. Die Messerkante 42 gewährleistet eine wirksame positive Abdichtung zum Ventilkörper 35 in der üblichen Stellung des Verschlußstopfens 10, wie er in Figur 2. dargestellt ist.
Der Verschlußstopfen 10 ist so angeordnet und ausgebildet, daß gasförmige Strömungsmittel aus dem Innenraum der Batterie 12 austreten, wenn der Druck dort einen bestimmten vorgegebenen Wert erreicht. Der Druck der im Inneren der Batterie befindlichen Strömungsmittel wirkt durch eine öffnung 23 in der Stopfenkappe 17 gegen die Fläche 39 des Ventil körpers 35, um diese Fläche 39 nach oben von dem messerkantenartig ausgebildeten Ventilsitz 42 zu verschieben, so daß ein
Zwischenraum zwischen der Fläche 39 und der Messerkante resultiert, sofern der vorgegebene Entlastungsdruck erreicht ist. Wie das für Fachleute ersichtlich ist, ergibt sich der besondere vorgegebene Druckwert, bei welchem der Ventil stopfen- 10 Gas aus der Batterie 12 austreten lässt, als eine Funktion der elastischen Eigenschaft des den
Ventilkörper 35 bildenden Materialsund dem Betrag der zuvor erfolgten Kompression, um den Ventilkörper 35 mit seiner
Fläche 39 gegen den messerkantenförmigen Ventilsitz zu
drücken. Wie das weiterhin für Fachleute ersichtlich ist, können auch Parameter des Aufbaus, einschließlich dem
Durchmesser der Austrittsbohrung 28 und der radialen Abmessung des koaxialen ringförmigen Austrittsraums 36 so
gewählt werden, um den Druckwert, bei welchem der Verschlußstopfen 10 tätig wird, zu beeinflussen.
Zum Beispiel kann bei einer Ausflihrungsform des erfindungsgemäßen Verschlußstopfens 10 der Verschlußstopfen Gas ablassen, wenn der Batterie-Innen-Überdruck einen Wert von 56 kPa (8 psig) erreicht, während eine teilweise erneute Abdichtung des Venti1 körpers 35 am Ventilsitz 42 bei einem Druckwert von 45,5 kPa überdruck (6,5 psig) erfolgt, während die vollständige positive und beständige erneute Abdichtung des
Ventil körpers 35 am Ventilsitz 42 erfolgt, wenn der Innendruck auf einen Wert von angenähert 35 kPa überdruck (5 psig) abgefallen ist. Für diese Ausführungsform gilt somit, der Verschlußstopfen kann so ausgebildet werden, daß er lediglich eine relativ kleine Druckdifferenz benötigt, um die Druckentlastung und den Gasaustritt durchzuführen, wobei zu allen Zeiten ein positiver Gasdruck innerhalb der Batterie, d.h. ein geringer Oberdruck gegenüber dem Druck der umgebenden Atmosphäre beibehalten wird.
Bei der beschriebenen Ausführungsform bestehen die Komponenten des Verschlußstopfens. 10, abgesehen vom Ventil körper 35 und dem Dichtring 34 aus einem geeignet geformten bzw. gespritzten Kunstharzkörper, der beständiq gegenüber einer Einwirkung der in der Batterie verwendeten korrosiven Materialien, etwa Batterie-Säure oder stark alkalischer Elektrolyt ist. Der Ventilkörper 35 und der Dichtring 34 können aus einem geeigneten Gummimaterial bestehen, das ebenfalls beständig gegenüber den Einwirkungen der in der Batterie verwendeten korrosiven Materialien, wie etwa Batterie-Säure oder alkalische El ektrolyt -ist.
Wie das weiterhin für Fachleute ersichtlich ist, können im Rahmen dieser Erfindung auch andere Ausführungsformen für den Ventilsitz vorgesehen werden. Beispielsweise kann, wie das in Figur 4 dargestellt ist, ein O-Ring 43 in eine geeignete ringförmige Vertiefung 44 in der quer verlaufenden Wand der Stopfenkappe eingesetzt werden anstelle der Messerkante 42, wie sie in der Ausführungsform nach Figur 2 als Ventilsitz dient. Sofern der O-Ring 43 aus Gummi besteht, wird zweckmäßigerweise solches Gummimaterial gewählt, das den Einwirkungen der korrosiven Batteriebestandteile wie Batterie-Säure oder alkalischen Elektrolyten standhält.
Mit der vorliegenden Erfindung wird somit ein verbesserter Verschlußstopfen-Aufbau bereitgestellt, der Gas aus einer abgedichteten Speicherbatterie, einem Akkumulator oder dergleichen, bei einem kleinen Druckdifferenzenbereich austreten lässt. Der Verschlußstopfen ist weiterhi-n so ausgebildet, daß er wirksam den Gasaustritt ermöglicht und trotzdem stets einen gewissen positiven Gasdruck innerhalb der Batterie, d.h. einen bestimmten Oberdruck gegenüber dem Umgebungsdruck aufrechthält. Die Erfindung erlaubt dife Einstellung der
-Λ7.
Parameter der Konstruktion der Bauteile des Verschlußstopfens dahingehend, daß ein solcher Gasaustritt bei einem vorgegebenen Druckwert erfolgt, der im Bereich von angenähert 7 bis 140 kPa überdruck oder mehr (1 bis 20 psig oder mehr) liegt.
Es ist weiterhin dargelegt, daß das Verschlußstopfengehäuse jede beliebige Form oder Gestalt haben kann, so lange die Verschlußstopfenkappe mit dem Gehäuse Und dem Ventil körper zusammenwirkt, um die angestrebte Abdichtung für Strömungsmittel zu bilden und so lange ein Strömungsmitteldurchlass gewährleistet ist, der bei einem übermäßigen Druckaufbau innerhalb der Zelle gewährleistet, daß sich der Ventil körper von seinem Ventilsitz löst, und überschüssiges Gas an die umgebende Atmosphäre abgelassen wird, wie das oben beschrieben ist. In gleicher Weise kann die Austrittsöffnung oder die Austrittsöffnungen in dem Gehäuse an jeder zweckmäßigen Stelle angeordnet sein, so lange eine Strömungsmittel verbindung zwischen der umgebenden Atmosphäre gewährleistet ist, nachdem der Ventil körper überschüssiges Gas hat austreten lassen. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Verschlußstopfenkappe so auszubilden, daß eine Rückführung von flüssigem Elektrolyten aus der Austri ttskamrner zurück in die Zelle erleichtert wird, oder daß die Möglichkeit verringert wird, daß Elektrolyt Überhaupt in die Austrittskammer eintritt. Es ist somit beabsichtigt, daß der die vorliegende Erfindung verwirklichende Verschlußstopfen in verschiedenen Formen ausgebildet werden kann und darüberhinaus zusätzlich andere Merkmale aufweisen kann, ohne vom Kern und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er mit den voranstellenden Patentansprüchen umrissen ist. Die beschriebenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung dienen allein zur Erläuterung, ohne die Erfindung darauf zu beschränken.
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Claims (9)

  1. 3151
    TISCHER -KERN & BREHM
    Albert-Rosshaupter-Strasse 65 · D 8000 München 70 · Telefon (089) 7605520 · Telex 05-212284 patsd Telegramme Kernpatent München
    GOULD INC. 28. Dezember 1981
    Gould Center . GD-58
    Rolling Meadows, Illinois 60008
    U.S.A.
    Batterie-Verschlußstopfen
    Patentansprüche:
    T) Batterie-Verschlußstopfen
    gekennzeichnet durch:
    ein Gehäuse (18) mit
    einem zur Befestigung in einer Batteriedeckelöffnung (14) angepassten Befestigungsabschnitt (13), einer Austrittskammer (16),
    einem ringförmigen Ventilsitz (42, 43) gegenüber der Austrittskammer (16),
    einer durch den Ventilsitz (42, 43) hindurch zu der Austrittskammer (16) führenden Einlaßöffnung (23), und mit einer durch einen Gehäuseabschnitt im Abstand zu der Einlaßöffnung (23) führenden Auslassöffnung (28);
    einen innerhalb der Austrittskammer (16) befindlichen elastischen Ventilkörper (35) mit einem Abdichtungsabschnitt benachbart zu der Einlassöffnung (23) und mit einem Kraftübertragungsabschnitt gegenüber diesem Abdichtungsabschnjitt; und
    eine Einrichtung an diesem Gehäuse (18) um dem Kraftübertragungsabschnitt über den elastischen Ventilkörper (35) eine Druckkraft zuzuführen, um den Abdichtungsabschnitt gegen den Ventilsitz (42, 43) zu drücken, um die Einlassöffnung (23) freigebbar und abdichtend zu verschließen, wobei der elastische Ventilkörper (35) als Folge eines vorgegebenen erhöhten Strömungsmitteldruckes in dieser Einlassöffnung (23) in Richtung auf den KraftUbertragungsabschnitt zu zusammengedrückt wird, um den Abdichtungsabschnitt vom Ventilsitz (42, 43) zu lösen und um eine Strömungsmittel strömung durch die Austrittskammer (16) um den elastischen Ventilkörper (35) herum zu ermöglichen, und wobei der Abdichtungsabschnitt des elastischen Ventil körpers (35) den Ventilsitz (42, 43) erneut verschließt, wenn der tatsächliche Strömungsmitteldruck unter den vorgegebenen Strömungsmitteldruck-Wert abgefallen ist.
  2. 2.) Batterie-Verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    der elastische Ventil körper (35) einen geraden, kreisförmigzylindrischen Körper bildet.
  3. 3.) Batterie-Verschlußstopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    der elastische Ventilkörper (35) einen geraden, kreisförmigzylindrischen Körper bildet, mit ebenen, parallel zueinander
    ausgerichteten Endflächen, welche die Außenfläche (39) des Abdichtungsabschnittes bzw. die Außenfläche (38) des Kraftübertragungsabschnittes bilden.
  4. 4„) Batterie-Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Austrittskammer (16) einen ringförmigen Hohlraum rund um. den"elastischen Ventilkörper (35) bildet und eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Einlassöffnung (23) und der Auslassöffnung (28) bildet, sofern der Abdichtungsabschnitt des Ventil körpers (35) vom Ventilsitz (42) gelöst ist.
  5. 5.) Batterie-Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    der elastische Ventilkörper (35) einen geraden, kreisförmigzylindrischen Körper bildet, und
    die Einlassöffnunq (23) zu der Austrittskammer (16) koaxial zum Abdichtungsabschnitt des elastischen Ventil körpers (35) ausgerichtet ist.
  6. 6.) Batterie-Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Ventilsitz (37) einen aufrecht-stehenden, ringförmigen Vorsprung am Stopfengehäuse bildet mit einem ringförmigen, messerkantenartigen Abschnitt (42) an welchem der Abdichtungsabschnitt des elastischen Ventil körpers (35) anliegt.
  7. 7.) Batterie-Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Ventilsitz (37) einen vom Stopfengehäuse abgestützten O-Ring (43) bildet, an welchem der Abdichtungsabschnitt des
    elastischen Ventil körpers (35) anliegt.
  8. 8.) Batterie-Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
    zusätzlich ein Dichtring (34) vorgesehen ist, um den Befestigungsabschnitt (13) des Stopfengehäuses gegenüber dem Batteriedeckel (11) abzudichten.
  9. 9.) Batterie-Verschlußstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Ventilsitz (37) einen aufrechtstehenden, ringförmigen Vorsprung am Stopfengehäuse bildet in Form einer ringförmigen Messerkante (42), an welcher der Abdichtungsabschnitt des elastischen Venti1 körpers (35) anliegt, welche Messerkante (42) eine frustokonische, radial verlaufende Innenfläche (40) sowie eine frustokonische, radial verlaufende Außenfläche (41) aufweist.
DE19813151606 1980-12-29 1981-12-28 Batterie-verschlussstopfen Granted DE3151606A1 (de)

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US06/221,158 US4328290A (en) 1980-12-29 1980-12-29 Battery vent plug

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DE3151606A1 true DE3151606A1 (de) 1982-09-02
DE3151606C2 DE3151606C2 (de) 1990-10-04

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JP (1) JPS57168465A (de)
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AR (1) AR228634A1 (de)
AU (1) AU540747B2 (de)
CA (1) CA1167520A (de)
DE (1) DE3151606A1 (de)
FR (1) FR2497406A1 (de)
GB (1) GB2090381B (de)
IT (1) IT1210600B (de)
MX (1) MX150519A (de)
NZ (1) NZ199353A (de)
PH (1) PH17573A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3139317A1 (de) * 1980-10-03 1982-06-24 Gould Inc., 60008 Rolling Meadows, Ill. Wartungsfreie, fuer tiefentladungen und rasche wiederaufladung geeignete blei/saeure-zelle
AT409682B (de) * 2001-06-18 2002-10-25 Banner Gmbh Verschlussvorrichtung

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636447A (en) * 1983-04-18 1987-01-13 Tate Roland D Battery terminal and connector
US4517262A (en) * 1983-12-21 1985-05-14 General Battery Corporation Vent for a storage battery
JPS60118867U (ja) * 1984-01-19 1985-08-10 松下電器産業株式会社 密閉型電池の安全弁装置
US4891270A (en) * 1985-08-30 1990-01-02 Gnb Incorporated Pressure release system for electric storage batteries
US4636446A (en) * 1985-11-15 1987-01-13 Cheng Kwang Storage Battery Co., Ltd. Stopper structure for storage battery container
US4780378A (en) * 1987-09-02 1988-10-25 General Motors Corporation Battery vent valve
US4756982A (en) * 1987-11-09 1988-07-12 General Motors Corporation Dual seal battery vent valve
US5258243A (en) * 1992-12-29 1993-11-02 At&T Bell Laboratories Pressure relief valve for recombinant battery
US5258242A (en) * 1993-02-08 1993-11-02 Ovonic Battery Company, Inc. Electrochemical cell having improved pressure vent
US5422199A (en) * 1993-12-06 1995-06-06 Gnb Battery Technologies, Inc. Batteries having improved venting systems
US5688612A (en) * 1994-10-18 1997-11-18 Globe-Union Inc. Battery cover and vent cap interface seal
DE19527526A1 (de) * 1995-07-27 1997-01-30 Hagen Batterie Ag Stopfenanordnung zum Verschließen einzelner Zellenöffnungen eines Akkumulators
US7101640B1 (en) 2000-11-03 2006-09-05 Exide Technologies Screw-in vent plug for lead-acid batteries
ES2259972T3 (es) * 2000-11-29 2006-11-01 VB AUTOBATTERIE GMBH & CO. KGAA Disposicion de tapon para acumuladores.
DE102005017442B4 (de) * 2005-04-15 2007-11-29 Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa Akkumulator und Deckel hierzu
JP5300416B2 (ja) * 2008-10-31 2013-09-25 三洋電機株式会社 バッテリシステム
JP6104535B2 (ja) * 2012-08-09 2017-03-29 Nok株式会社 防爆弁構造及びその製造方法
WO2018119242A1 (en) 2016-12-22 2018-06-28 Johnson Control Technology Company Valve assembly for a battery cover
JP1599711S (de) * 2017-05-18 2018-03-19
JP1599708S (de) * 2017-05-18 2018-03-19
US11936032B2 (en) 2017-06-09 2024-03-19 Cps Technology Holdings Llc Absorbent glass mat battery
WO2018227162A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 Johnson Controls Technology Company Lead-acid battery
US10461291B2 (en) * 2017-12-12 2019-10-29 Ford Global Technologies, Llc Current-interrupt device for battery cell
CN109764149A (zh) * 2019-03-18 2019-05-17 亚美斯特（天津）医疗器械有限公司 单向结构、压力指示器以及压力指示机构
FR3126064B1 (fr) 2021-08-09 2023-07-28 Sogefi Filtration Spa Agencement de ventilation d’urgence pour boîtier de batterie(s) et procede d’assemblage
FR3126065B1 (fr) 2021-08-09 2023-09-08 Sogefi Filtration Spa Agencement de compensation de pression pour boîtier de batterie(s) et procede d’assemblage

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1336568A (en) * 1969-08-27 1973-11-07 Union Carbide Corp Pressure reliev valve
DE7620138U1 (de) * 1975-06-26 1976-10-21 Gratzmuller, Claude Alain, Paris Ventilverschlusstopfen fuer elektrische akkumulatoren

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE658285C (de) * 1933-04-14 1938-03-28 Olympia Bueromaschinenwerke A Vorrichtung zum Erzielen eines geraeuschschwachen Abdruckes der Typenhebel einer kraftangetriebenen Schreibmaschine
US2690466A (en) * 1951-10-17 1954-09-28 Gen Motors Corp Submersible vent cap for storage batteries
US2690467A (en) * 1953-02-17 1954-09-28 Gen Motors Corp Vent plug
US2934584A (en) * 1957-06-17 1960-04-26 Servel Inc Alkaline cell having controlled vents
DE1119351B (de) * 1958-10-14 1961-12-14 Sonnenschein Accumulatoren Batterieverschlussstopfen
BE624042A (de) * 1961-10-25
US3096216A (en) * 1962-01-02 1963-07-02 Servel Inc Valve for venting fluid
US3201284A (en) * 1962-11-05 1965-08-17 Gould National Batteries Inc Two-way vent valve for batteries
US3402077A (en) * 1964-12-19 1968-09-17 Japan Storage Battery Co Ltd Storage batteries and method of manufacturing the same
US3257237A (en) * 1965-03-04 1966-06-21 Accumulatornefabrik Sonnensche Lead acid type storage battery
FR1451530A (fr) * 1965-07-22 1966-01-07 Soupape de sécurité, notamment pour accumulateurs électriques
FR1557056A (de) * 1967-11-22 1969-02-14
US3861965A (en) * 1972-09-07 1975-01-21 Bell Telephone Labor Inc Lead-acid battery with resealable vent valve
US4271241A (en) * 1980-02-05 1981-06-02 General Electric Company Resealable vent valve for containers such as batteries

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1336568A (en) * 1969-08-27 1973-11-07 Union Carbide Corp Pressure reliev valve
DE7620138U1 (de) * 1975-06-26 1976-10-21 Gratzmuller, Claude Alain, Paris Ventilverschlusstopfen fuer elektrische akkumulatoren

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3139317A1 (de) * 1980-10-03 1982-06-24 Gould Inc., 60008 Rolling Meadows, Ill. Wartungsfreie, fuer tiefentladungen und rasche wiederaufladung geeignete blei/saeure-zelle
AT409682B (de) * 2001-06-18 2002-10-25 Banner Gmbh Verschlussvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2497406A1 (fr) 1982-07-02
AU7889681A (en) 1982-07-08
CA1167520A (en) 1984-05-15
AR228634A1 (es) 1983-03-30
PH17573A (en) 1984-10-01
NZ199353A (en) 1984-08-24
MX150519A (es) 1984-05-16
JPS57168465A (en) 1982-10-16
GB2090381A (en) 1982-07-07
IT1210600B (it) 1989-09-14
US4328290A (en) 1982-05-04
DE3151606C2 (de) 1990-10-04
GB2090381B (en) 1984-11-07
AU540747B2 (en) 1984-11-29
FR2497406B1 (de) 1985-02-08
KR830008412A (ko) 1983-11-18
IT8150019A0 (it) 1981-12-28
KR880000277B1 (ko) 1988-03-15

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