DE3744606A1

DE3744606A1 - Einrichtung zum formieren von akkumulatoren

Info

Publication number: DE3744606A1
Application number: DE19873744606
Authority: DE
Inventors: Nikolaj Nikolaevic Volchin; Vladimir Petrovic Ardabackij; Evgenij Gavrilovic Efremov; Valerij Vladimirovic Luzin; Vladimir Iliic Dobrov
Original assignee: VNI PK I T AKKUMULJATORNYJ I
Current assignee: VNI PK I T AKKUMULJATORNYJ I
Priority date: 1987-12-31
Filing date: 1987-12-31
Publication date: 1989-07-13

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ausrüstungen zur Produktion von Akkumulatoren und betrifft insbesondere Einrichtungen zum Formieren von Akkumulatoren.

Die vorliegende Erfindung kann in der Produktion von che mischen Stromquellen zur Anwendung kommen.

Die moderne Entwicklung der Produktion von Akkumulatoren stellt immer höhere Anforderungen an die Leistung von Aus rüstungen und an die Verbesserung der Arbeitsbedingungen.

Es ist eine Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren (SU-A 5 44 022) bekannt, die eine mit den Akkumulatoren elektrisch verbundene Lade- und Entladeeinheit besitzt, sowie Mittel zum Einfüllen des Elektrolyten, einen mit den Akkumulatoren kommunizierenden Abscheider für Elektrolyt und Gase, Mittel zur Erzeugung von Evakuierungsperiodizi tät und eine Evakuierungseinheit enthält, die sukzessiv miteinander kommunizieren. jedoch ist es mit dieser Ein richtung unmöglich, bei gleichzeitigem Formieren von zwei und mehr Akkumulatoren ein gleichmäßiges Einfüllen und Dosieren des Elektrolyten in jeden Akkumulator zu errei chen, wodurch ihre Leistung herabgesetzt wird. Außerdem sind in dieser Einrichtung die mit den Akkumulatoren und dem Abscheider für den Elektrolyten und Gase kommunizie renden Rohre mit dem Elektrolyten ständig gefüllt. Deswe gen soll für jeden Akkumulator zur Vermeidung von Strom verlusten eine selbständige Lade- und Entladeeinheit vor gesehen werden, wodurch die Konstruktion der Einrichtung wesentlich komplizierter wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren zu schaffen, die derartige Zusatzeinheiten enthält, durch die ein gleichmäßiges Ein füllen und Dosieren des Elektrolyten in die Akkumulatoren gewährleistet wird.

Das wird dadurch erzielt, daß eine Einrichtung zum Formie ren von Akkumulatoren, die eine mit den Akkumulatoren elektrisch verbundene Lade- und Entladeeinheit besitzt, sowie Mittel zum Einfüllen des Elektrolyten, einen mit den Akkumulatoren kommunizierenden Abscheider für Elektrolyt und Gase, Mittel zur Erzeugung von Evakuierungsperiodizi tät und eine Evakuierungseinheit enthält, die sukzessiv miteinander kommunizieren, erfindungsgemäß zusätzlich mit einem Drehelement und einem mit dem Abscheider für Elek trolyt und Gase sowie mit jedem Akkumulator kommunizie renden Elektrolytverteilungsmittel versehen ist, die me chanisch miteinander verbunden sind.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter ansprüchen; dabei ist es insbesondere zweckmäßig,

- wenn in der Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren das Elektrolytverteilungsmittel mit einem Tragrahmen ver sehen wird, an dem das Drehelement und die Akkumulatoren, hermetisch abgeschlossene Gefäße entsprechend der Anzahl der Akkumulatoren, die auf dem Tragrahmen angeordnet sind, Hauptstutzen entsprechend der Anzahl der hermetisch abge schlossenen Gefäße, von denen jeder in den Boden des ent sprechenden hermetisch geschlossenen Gefäßes koaxial mit dem damit verbundenen Akkumulator eingeführt ist, ein an den Abscheider für den Elektrolyten und Gase angeschlosse nes flexibles Rohr mit Abzweigungen, von denen jedes mit dem entsprechenden Hauptstutzen verbunden ist, sowie zu sätzliche Stutzen entsprechend der Anzahl der hermetisch geschlossenen Gefäße befestigt sind, von denen jeder in das entsprechende hermetisch geschlossene Gefäß koaxial mit dem Hauptstutzen eingeführt ist und mit dem entspre chenden Akkumulator kommuniziert,
- wenn in der Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren das Elektrolytverteilungsmittel eine Platte enthält, in der Hohlräume entsprechend der Anzahl der Akkumulatoren, Hauptkanäle entsprechend der Anzahl der Hohlräume, von denen jeder an einer Stirnseite mit dem entsprechenden Hohlraum und an der anderen Stirnseite mit dem entspre chenden Akkumulator kommuniziert, zusätzliche Kanäle, die mit jedem vorhergehenden und nachfolgenden Hohlraum ent sprechend kommunizieren, sowie ein Stutzen vorgesehen werden, der in den einen der Hohlräume der Platte einge führt ist und mit dem Abscheider für den Elektrolyten und Gase über das flexible Rohr kommuniziert,
- wenn in der Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren, vorzugsweise von zylindrischen Akkumulatoren, das Elektrolytverteilungsmittel Stützhülsen entsprechend der Anzahl der Hauptkanäle, von denen jede in den entsprechen den Hauptkanal von der an den Akkumulator anliegenden Stirnseite eingeführt ist, sowie elastische Kontakte ent sprechend der Anzahl der Stützhülsen zusätzlich enthält, von denen jeder die entsprechende Stützhülse umfaßt und mit dem entsprechenden Akkumulator verbunden ist,
- wenn in der Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren das Elektrolytverteilungsmittel Dichtungsringe zusätzlich enthält, von denen jeder mit dem entsprechenden Akkumula tor verbunden ist,
- wenn in der Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren der Dichtungsring des Elektrolytverteilungsmittels auf der an den Akkumulator anliegenden Stirnseite des Hauptkanals angeordnet wird,
- wenn in der Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren der Dichtungsring des Elektrolytverteilungsmittels auf der an den Akkumulator anliegenden Stirnseite der Stützhülse angeordnet wird.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Formieren von zwei und mehr Akkumulatoren unter Einfüllen und Dosieren des Elektrolyten in alle Akkumulatoren gleichzeitig, wo durch die Leistung der Einrichtung erhöht wird.

Außerdem gestattet es die vorliegende Erfindung, Stromver luste bei gleichzeitigem Formieren von zwei und mehr Akkumulatoren auszuschließen, ohne daß dabei die Konstruk tion der Einrichtung kompliziert wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines konkreten Aus führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:

Fig. 1 das Funktionsschema einer erfindungsge mäßen Einrichtung zum Formieren von Akku mulatoren im Betriebszustand der Elektro lyteinfüllung in das Elektrolytvertei lungsmittel;

Fig. 2 das Funktionsschema der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 1 im Betriebszustand der Elektrolyteinfüllung in die Akkumula toren und des Formierens;

Fig. 3 das Funktionsschema der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 1, wenn das Elektro lytverteilungsmittel eine Platte enthält;

Fig. 4 das Funktionsschema der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 3 im Betriebszustand der Elektrolyteinfüllung in die Akkumula toren und des Formierens;

Fig. 5 das Funktionsschema der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 3, und zwar zum For mieren von zylindrischen Akkumulatoren;

Fig. 6 das Funktionsschema der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 5 im Betriebszustand der Elektrolyteinfüllung in die Akkumula toren und des Formierens.

Die Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren enthält Mittel 1 (Fig. 1) zum Einfüllen des Elektrolyten, einen Abscheider 2 für den Elektrolyten und Gase, Mittel 3 zur Erzeugung von Evakuierungsperiodizität und eine über Rohre 5, 6, 7 wirkende Evakuierungseinheit 4, die miteinander kommunizieren. Das Mittel 3 ist mit einem Eintrittsrohr 8 und der Abscheider 2 und die Einheit 4 mit Austrittsrohren 9 und 10 entsprechend versehen. An den Abscheider 2 ist ein flexibles Rohr 11 mit Abzweigungen 12 entsprechend der Anzahl der Akkumulatoren 13 angeschlossen. Die Akkumu latoren 13 sind elektrisch miteinander verbunden und auf einem Tragrahmen 14 eines Elektrolytverteilungsmittels 15 angeordnet. Das Mittel 15 enthält hermetisch abgeschlosse ne Gefäße 16 entsprechend der Anzahl der Akkumulatoren 13, die auf dem Tragrahmen 14 koaxial mit den entsprechenden Akkumulatoren 13 angeordnet sind. Während des Betriebs sind die Gefäße 16 mit dem Elektrolyten 17 gefüllt. In den Boden jedes Gefäßes 16 ist ein Hauptstutzen 18 einge führt, der durch die entsprechende Abzweigung 12 des Roh res 11 umfaßt wird. Koaxial mit dem Hauptstutzen 18 ist in jedes Gefäß 16 ein zusätzlicher Stutzen 19 eingeführt, der über ein ihn umfassendes Rohr 20 mit dem entsprechenden Akkumulator 13 verbunden ist. An den ersten und den letz ten der sukzessiv verbundenen Akkumulatoren 13 ist eine Lade- und Entladeeinheit 21 angeschlossen. Auf dem Rahmen 14 sind entlang seiner Längsachse Wellen 22 eines Drehele ments 23 angeordnet, an einer von denen ein Griff 24 be festigt ist.

In Fig. 2 ist die Einrichtung zum Formieren von Akkumula toren nach Fig. 1 im Betriebszustand der Elektrolyteinfül lung in die Akkumulatoren und des Formierens dargestellt.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren enthält das Elektrolytver teilungsmittel 15 eine Platte 25, in der Hohlräume 26 ent sprechend der Anzahl der Akkumulatoren 13 vorgesehen sind. In den in der Strömungsrichtung des Elektrolyten 17 ersten Hohlraum 26 ist ein Stutzen 27 eingeführt, der mit dem Rohr 11 verbunden ist. In der Platte 25 sind Hauptkanäle 28 vorgesehen, bei jedem von denen die eine Stirnseite 29 mit dem entsprechenden Hohlraum 26 kommuniziert. Die Hohl räume 26 stehen über in der Platte 25 ausgeführte zusätz liche Kanäle 30 in Kommunikation. An der Stirnseite 31 je des Kanals 28 ist ein Dichtungsring 32 angeordnet, der an dem Akkumulator 13 anliegt. Alle Akkumulatoren 13 sind an Dichtungsringe 32 mit Hilfe einer Leiste 33 und durch diese durchgeführter Schrauben 34 angepreßt, die in die Platte 25 eingeschraubt sind.

In Fig. 4 ist die Einrichtung von Akkumulatoren nach Fig. 3 im Betriebszustand der Elektrolyteinfüllung in die Akkumulatoren und des Formierens dargestellt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren, und zwar zum Formieren von zylindrischen Akkumulatoren, ist darin das Elektro lytverteilungsmittel 15 zusätzlich mit Stützhülsen 35 (Fig. 5) entsprechend der Anzahl der Hauptkanäle 28 verse hen, von denen jede in den entsprechenden Kanal 28 auf der Stirnseite 31 eingeschraubt ist. Jede Hülse 35 ist von einem elastischen Kontakt umfaßt, der an dem Deckel 37 des Akkumulators 13 anliegt. Der Dichtungsring 32 ist an der an dem Akkumulator 13 anliegenden Stirnseite der Hülse 35 angeordnet. Jeder Akkumulator 13 ist an den Ring 32 mit Hilfe eines Bügels 38 angedrückt, der am Akkumulator 13 mit einer Schraube 39 und an der Platte 25 befestigt ist.

In Fig. 6 ist die Einrichtung zum Formieren von Akkumula toren nach Fig. 5 im Betriebszustand der Elektrolyteinfül lung in die Akkumulatoren und des Formierens dargestellt.

Die Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren nach Fig. 1 und 2 funktioniert folgenderweise:

In der Ausgangsstellung wird aus dem Mittel 1 (Fig. 1) zur Elektrolyteinfüllung die dosierte überschüssige Elektro lytmenge in den Abscheider 2 für den Elektrolyten und Gase unter Einwirkung von Vakuum zugeführt, das durch die Eva kuierungseinheit 4 erzeugt wird. Bei offenem Mittel 3 wird eine Evakuierungsperiodizität erzeugt, wonach das Rohr 6 abgesperrt wird. Unter Vakuumeinwirkung fällt der Druck in den Akkumulatoren 13 und den hermetisch abgeschlossenen Gefäßen 16 des Elektrolytverteilungsmittels 15 gleichzei tig ab. Dann strömt der Elektrolyt 17 unter Einwirkung des in den Abscheider 2 über das Mittel 3 gelangenden atmo sphärischen Druckes über die Abzweigungen 12 des Rohres 11 in die hermetisch abgeschlossenen Gefäße 16, bis die Menge des Elektrolyten 17 in jedem von ihnen gleichen Stand und der Druck im Elektrolytverteilungsmittel 15 den atmosphä rischen Druck erreicht. Mit dem Griff 24 des Elements 23 wird der Rahmen 14 (Fig. 2) um 180° gedreht. Durch das Mittel 3 werden der atmosphärische Druck und das Vakuum aufeinanderfolgend gewechselt und aus jedem hermetisch abgeschlossenen Gefäß 16 werden die entsprechenden Akku mulatoren 13 über das Rohr 20 mit dem Elektrolyten 17 gefüllt. Nach dem Füllen der Akkumulatoren 13 mit dem Elektrolyten 17 wird die Lade- und Entladeeinheit 21 eingeschaltet und der Lade- und Entladezyklus durchge führt, nach dessen Abschluß der Rahmen 14 mit dem Griff 24 in die Ausgangsstellung (Fig. 1) zurückgebracht und der überschüssige Elektrolyt 17 aus den Akkumulatoren 13 zu erst in die hermetisch abgeschlossenen Gefäße 16 über die Rohre 20 und dann über das Rohr 11 in den Abscheider 2 unter Vakuumeinwirkung abgelassen wird.

Die Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren nach Fig. 3 und 5 funktioniert ähnlich wie oben beschrieben. Durch die Platte 25 werden die Abmessungen des Mittels 15 und die Verluste an Elektrolyt 17 in diesem verringert.

Die Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren nach Fig. 5 und 6 funktioniert ähnlich wie oben beschrieben. Die zylindrischen Akkumulatoren 13 werden auf die Hülsen 35 gestellt und mit den Bügeln 38 angepreßt. Durch den ela stischen Kontakt 36 und die Schraube 39 wird der elektri sche Kontakt der Akkumulatoren 13 mit dem Stromkreis der Lade- und Entladeeinheit 21 hergestellt. Gleichzeitig mit dem elektrischen Kontakt werden der Akkumulator 13 und der Hohlraum 26 in hermetische Kommunikation gebracht.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, die erforderliche Menge des Elektrolyten 17 (Fig. 1, 3, 5) gleichzeitig in alle Akkumulatoren 13 einzufüllen und deren Formieren in einer beliebig großen Anzahl durchzuführen, die nur durch das Fassungsvermögen des Abscheiders 2 für den Elektroly ten und Gase eingeschränkt wird, wodurch die Leistung der Ausrüstung erhöht wird.

Außerdem gestattet die vorliegende Erfindung es, bei der Drehung des Elektrolytverteilungsmittels 15 durch das Element 23 den Elektrolyten 17 in der Einfüllstellung des Elektrolyten 17 in die Akkumulatoren 13 aus dem Rohr 11 zu entfernen, über das die Gefäße 26 mit dem Abscheider 2 kommunizieren, wodurch eine gleichzeitige Ladung und Entladung aller Akkumulatoren 13 in Reihenschaltung von einer einzigen Lade- und Entladeeinheit 21, ohne daß die Konstruktion kompliziert wird, ermöglicht wird.

Weiterhin gestattet die vorliegende Erfindung es, den überschüssigen Elektrolyten 17 aus allen Akkumulatoren gleichzeitig abzulassen und zu dosieren, wodurch die Leistung beim Formieren der Akkumulatoren 13 ebenfals erhöht wird.

Claims

1. Einrichtung zum Formieren von Akkumulatoren mit

- einer mit den Akkumulatoren (13) elektrisch verbundenen Lade- und Entladeeinheit (21),
- Mitteln (1) zum Einfüllen des Elektrolyten,
- einem Abscheider (2) für Elektrolyt und Gase, mit dem die Akkumulatoren (13) kommunizieren,
- Mitteln (3) zur Erzeugung von Evakuierungsperiodizität und
- einer Evakuierungseinheit (4), die sukzessiv miteinander kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich
- mit einem Drehelement (23) und
- mit einem mit dem Abscheider (2) für Elektrolyt und Gase sowie mit jedem Akkumulator (13) kommunizierenden Elek trolytverteilungsmittel (15) versehen ist, die mechanisch miteinander verbunden sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrolytverteilungsmittel (15) einen Tragrahmen (14), auf dem das Drehelement (23) und die Akkumulatoren (13), hermetisch abgeschlossene Gefäße (16) entsprechend der Anzahl der Akkumulatoren (13) und in den Boden des entsprechenden hermetisch abgeschlossenen Gefässes (16) koaxial mit dem damit verbundenen Akkumulator (13) einge führte Hauptstutzen (18) entsprechend der Anzahl der her metisch abgeschlossenen Gefäße (16) angeordnet sind, ein an den Abscheider für Elektrolyt und Gase angeschlossenes flexibles Rohr (11) mit zu den entsprechenden Hauptstutzen (18) führenden Abzweigungen (12) sowie zusätzliche Stutzen (19) entsprechend der Anzahl der hermetisch abgeschlosse nen Gefäße (16) aufweist, von denen jeder in das entspre chende hermetisch abgeschlossene Gefäß (16) koaxial mit dem Hauptstutzen (19) eingeführt ist und mit dem entspre chenden Akkumulator (13) kommuniziert.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrolytverteilungsmittel (15) eine Platte (25) enthält, in der Hohlräume (26) entsprechend der Anzahl der Akkumulatoren (13), an einer Stirnseite (29) mit dem ent sprechenden Hohlraum (26) und an der anderen Stirnseite (31) mit dem entsprechenden Akkumulator (13) kommunizie rende Hauptkanäle (28) entsprechend der Anzahl der Hohl räume (26), mit jedem vorhergehenden und nachfolgenden Hohlraum (26) entsprechend kommunizierende zusätzliche Kanäle (30) und ein Stutzen (27) vorgesehen sind, der in den einen der Hohlräume (26) der Platte (25) eingeführt ist und mit dem Abscheider (2) für Elektrolyt und Gase über das flexible Rohr (11) kommuniziert.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, vorzugsweise für zylindri sche Akkumulatoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Elek trolytverteilungsmittel (15) zusätzlich in den entspre chenden Hauptkanal (28) von der an den Akkumulator (13) anliegenden Stirnseite (31) her eingeführte Stützhülsen (35) entsprechend der Anzahl der Hauptkanäle (28) sowie die entsprechende Stützhülse (35) umfassende und mit dem entsprechenden Akkumulator (13) verbundene elastische Kontakte (36) entsprechend der Anzahl der Stützhülsen (35) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Elektrolytverteilungsmittel (15) zusätz lich Dichtungsringe (32) entsprechend der Anzahl der Hauptkanäle (28) aufweist, von denen jeder mit dem ent sprechenden Akkumulator (13) verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtungsring (32) des Elektrolytverteilungs mittels (15) jeweils auf der am Akkumulator (13) anlie genden Stirnseite (31) des jeweiligen Hauptkanals (28) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtungsring (32) des Elektrolytverteilungs mittels (15) jeweils auf der am Akkumulator (13) anlie genden Stirnseite der jeweiligen Stützhülse (35) ange ordnet ist.