DE4225019A1 - Vorrichtung zum automatischen be- und nachfuellen von destilliertem wasser oder anderen duennfluessigen elektrolyten in die zellen eines akkumulators - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Be- und Nachfüllen von destilliertem Wasser oder anderen dünnflüssigen Elektrolyten in die Zellen eines Akkumulators.

Prinzipiell existieren bereits diverse Füllsysteme für Bleibatterien. Diese zeichnen sich aber dadurch aus, daß hier die Batterien mit großem Aufwand und mit komplexen Systemen extern nachgerüstet werden müssen. Dies bedingt wieder das Herstellen von Verbindungsleitungen zu jeder einzelnen Zelle. Bei den üblichen Batteriepaketen von 10-15 Stück 12 V Batterien mit je 6 Zellen für ein Elektrofahrzeug bzw. Notstromanlagen u.ä. ergibt sich hier ein enormer Verrohrungsaufwand von 120-180 Anschlußpunkten, der wiederum in sich Schwachstellen vervielfacht.

Auch der Platzbedarf steigt durch die externe Konstruktion. Ferner kann durch die externe Konstruktion und Einführen der Schwimmersysteme durch die standardmäßige Befüllöffnung nur ein schlanker Schwimmer eingeführt werden, was nur einen begrenzten Druck auf die Dichtungsebene zuläßt. Oder es muß der Elektrolytspiegel über die Deckelebene angehoben werden, was andere Nachteile zur Folge hat.

Ferner ist das Prüfen der Säuredichte durch die vorher notwendige Demontage des Nachfüllsystems erschwert.

Weiter sind Systeme bekannt, die schwimmerlos über die Ausnutzung unterschiedlicher Teildrücke bei Aufbau eines Unterdrucks den Elektrolyten in die Zellen transportieren. Dafür sind Sekundärsysteme (Pumpen o. ä.) notwendig.

Alle diese genannten Systeme benötigen demzufolge einen größeren Herstellungs- und Installationsaufwand, bzw. sind schwierig in der Handhabung.

Bei der hier vorgestellten Erfindung ist ein möglichst einfaches und zuverlässiges System angestrebt worden.

Es ist lediglich eine Designänderung des Deckels notwendig. Gegebenenfalls ist nicht einmal eine neue Form notwendig, sondern diese durch Änderung weiter verwendbar, um Formkosten zu sparen. Das neue Design ist bei Nichtanbringung der Versorgungsbohrungen pro Zelle aber auch noch für traditionelle Batteriesysteme verwendbar.

Der Anschluß erfolgt mit einem Schlauch pro Batterie in der Ebene des Batteriedeckels. Hier ist natürlich bei mehreren Batterien auch eine Ringleitung von Batterie zu Batterie mittels Eingangs- und Ausgangsbohrung sinnvoll und machbar. Die interne Versorgung für jede Zelle ist bereits im Deckeldesign vorhanden. Die Zahl der Anschlußpunkte reduziert sich also auf 20-30 gegenüber vorher 120-180 Stück.

Durch eine horizontale Leitung mit Bohrung je Zelle wird die Batterie mit destilliertem Wasser versorgt bzw. kann auch zur Erstbefüllung mit Elektrolyt beschickt werden. Geregelt wird das Nachfüllen über Schwimmer, deren Form in Abhängigkeit von gewünschtem Flüssigkeitsdruck auf die Dichtung der Auslaßöffnung unterschiedlich sein kann. Diese Schwimmer werden bei Deckelmontage einfach in die dafür vorgesehenen Scharnierlaschen im Deckel geclipst. Auch diese Scharnierlaschen können je nach ursprünglichem Deckeldesign unterschiedlich gestaltet sein.

Sinnvoll ist eine Anordnung dieses Systems möglichst zentral in der Batterie, um eine Abhängigkeit von schiefem Elektrolytspiegel durch Schieflage der Batterien, horizontale Trägheitskräfte u.ä. auszuschließen. Für das prinzipielle Funktionieren des Systems ist dies aber nicht zwingend erforderlich, es bedingt nur eine sorgfältigere Auslegung von Schwimmer und Nachfüllbehälter.

Die räumliche Trennung der Befüllungsöffnung vom Säurespiegel verhindert in Aktion beim Öffnen des Schwimmers eine eventuelle Durchmischung der Elektrolyten benachbarter Zellen.

Im Prinzip kann bei weiterer Verwendung eines Kamina Systems zur zentralen Entgasung auf die standardmäßigen Deckelstopfen verzichtet werden, falls eine regelmäßige Prüfung der Säuredichte nicht gewünscht wird.

Der zentrale Nachfüllbehälter kann in Abhängigkeit vom gewünschten Flüssigkeitsdruck an beliebiger Stelle eingeplant werden. Durch Designvariation von Schwimmer, Nachfüllöffnung und Auslegung des Nachfüllbehälters ist hier eine sehr große Bandbreite zum Erzielen einer möglichst hohen Funktionssicherheit möglich.

Die Funktionssicherheit wird bei Elektrofahrzeugen zusätzlich durch ein Magnetventil (2) erhöht, das im stromlosen Zustand geschlossen ist und lediglich während der Ladephasen öffnet. Dadurch wird ein eventuelles unkontrolliertes Überfüllen des Elektrolyten durch Vibrationen, Horizontalkräfte u. a. während der Fahrt ausgeschlossen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur automatischen Be- und Nachfüllung des Flüssigkeitsspiegels bei Bleibatterien oder anderen möglichen Batteriesystemen mit dünnflüssigen Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß sie über ein System von kommunizierenden Röhren (3), (4) und Schwimmern (5) eine beliebige Anzahl von Batterien (6) aus einem zentralen Behälter (1) versorgt und den Elektrolytspiegel konstant hält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in die Batterie integriert ist und der Schwimmer (5) direkt über Scharnierlaschen (8), die ein Bestandteil des Batteriedeckels sind, gehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (4) direkt im Deckel integriert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetventil (2) über Kontakt (11) den Füllvorgang regelt.