DE679615C

DE679615C - Degassing plug for galvanic elements, especially electrical collectors

Info

Publication number: DE679615C
Application number: DEA80024D
Authority: DE
Inventors: Kurt Beator
Original assignee: Accumulatoren Fabrik AG
Current assignee: Accumulatoren Fabrik AG
Priority date: 1936-07-22
Filing date: 1936-07-23
Publication date: 1939-08-11

Description

Entgasungsstopfen für galvanische Elemente, insbesondere elektrische Sammler Bei Akkumulatorenzellen können die Zellengefäße, die aus einem Boden und mit diesem fest verbundenen Seitenwänden bestehen, an der dem Boden gegenüberliegenden öffnung sowohl offen wie auch verschlossen ausgeführt werden. Erfolgt der Verschluß der Zellengefäße durch einen Deckel mit öffnungen für die Polableitungen und soll durch diesen Deckel ein mehr oder weniger dichter Abschluß des Zelleninnern erzielt werden, so ist es notwendig, den Deckel mit mindestens einer Nachfüllöffnung zu versehen. Außer zum Nachfüllen dient diese öffnung auch gleichzeitig zur Abführung von Gasen, die durch den Akkumulator erzeugt werden. Bekanntlich wird bei der Aufladung des Akh-umulators, insbesondere bei einer Vollaufladung desselben, Gas entwickelt, welches je nach seinem Mischungsverhältnis mit der in der Zelle befindlichen Luft explosiven Charakter haben kann. Außerdem werden bei der Gasentwicklung Elektrolytteilchen mitgerissen, die durch die Nachfüllöffnung herausgeschleudert werden und somit die Deckeloberfläche benetzen. Wird nun dieser Elektrolyt nicht entfernt, so ist hierdurch die Möglichkeit zur Bildung von Kriechströmen auf der Deckeloberfläche gegeben.Degassing plugs for galvanic elements, especially electrical ones Collectors In the case of accumulator cells, the cell vessels, which consist of a base and exist with this firmly connected side walls, on the opposite of the bottom opening can be carried out both open and closed. The closure takes place the cell vessels through a lid with openings for the pole leads and should by means of this cover a more or less tight seal of the interior of the cell is achieved it is necessary to provide the lid with at least one refill opening Mistake. In addition to refilling, this opening also serves as a discharge of gases generated by the accumulator. As is known, when charging of the Akh-umulator, especially when fully charged, develops gas, which depends on its mixing ratio with the air in the cell can have an explosive character. In addition, electrolyte particles are formed during gas evolution entrained, which are thrown out through the refill opening and thus the Wet the surface of the lid. If this electrolyte is not removed, this is the case there is the possibility of creeping currents forming on the surface of the cover.

Werden die Nachfüllöffnungen des Deckels verschlossen, so kann man die zur Anwendung kommenden Stopfen in zwei Hauptgruppen einteilen. Erstens in solche, die während der Ladung unbedingt abgenommen werden müssen, und zweitens in solche, die während der Ladung auf dem Zellendeckel verbleiben können.If the refill openings of the lid are closed, you can divide the stoppers used into two main groups. First in those which must be removed during loading, and secondly in those, which can remain on the cell lid during charging.

Bei der ersten Gruppe von Stopfen, zu denen auch solche mit kleineren öffnungen gerechnet werden müssen, durch die wohl geringere Gasmengen in verhältnismäßig langer Zeit entweichen können, wird, da diese Stopfen bei der Ladung abgenommen werden, die Deckeloberfläche, wie hereits vorher erwähnt, durch mitgerissene Elekti'oly tteilchen benetzt. Diese Art Stopfen haben bei Zellen, die sich auf Fahrzeugen befinden, den Vorteil, ein Ausschwappen des Elektrolyts durch auftretende Stöße während der Fahrt zu verringern bzw. zu vermeiden.The first group of stoppers, including those with smaller ones Openings must be expected, due to the probably lower gas quantities in proportion can escape for a long time, as this plug is removed during the charge the surface of the lid, as previously mentioned, by electrolyte entrained with it Particles are wetted. This type of plug has for cells that are on vehicles, the advantage of the electrolyte spilling out due to impacts occurring during the Reduce or avoid travel.

Bei der zweiten Gruppe muß die freie öffnungsfläche des Stopfens so groß gehalten sein, daß auch das bei der Ladung entstehende Gas ohne Schwierigkeiten in verhältnismäßig kurzer Zeitabziehen kann. Hierdurch läßt sich aber ein Benetzen des äußeren Teiles des Stopfens sowie .der Oberfläche des Deckels mit Elektrolytteilchen nicht vermeiden. Der Vorteil dieser Stopfen liegt, wie gesagt, darin, daß sie bei der Ladung auf dem Zellendeckel verbleiben können.In the second group, the free opening area of the plug must be like this be kept large so that that which arises during the charge also occurs gas can be withdrawn without difficulty in a relatively short time. This lets but a wetting of the outer part of the plug and .the surface of the Do not avoid lids with electrolyte particles. The advantage of this stopper is as I said, in the fact that they can remain on the cell lid while it is being charged.

Bei dem Entlüftungsstopfen nach der Erdung wurden die vorgenannten Nachteile der bekannten Stopfenausführungen vermieden. Die Vorteile der einzelnen Stopfenarten bleiben hierbei nicht nur erhalten, sondern werden durch die Wirkungsweise des Entlüftungsstopfens noch erhöht. Wichtig ist außerdem, daß durch Benutzung des Entlüftungsstopfens an Stelle der bisher gebräuchlichen Stopfen eine Weiterverwendung der alten vorhandenen Zellendeckel ohne weiteres gegeben ist.In the case of the vent plug after the grounding, the aforementioned Disadvantages of the known plug designs avoided. The benefits of each Plug types are not only retained here, but are also changed by the way they work of the vent plug is increased. It is also important that by using the Vent plug can be used in place of the previously used plug the old existing cell cover is readily available.

Der Entgasungsstopfen für galvanische Elemente, insbesondere elektrische Sammler, nach der Erfindung besteht aus einem rohrförmigen Körper mit zwei oder mehreren, vorzugsweise gleich langen, im Innern mit Prallflächen versehenen Kaminen. Diese Kamine sind erfindungsgemäß versetzt nebeneinander angeordnet und weisen in verschiedenen Ebenen liegende Eintritts- und Austrittsöffnungen auf. An Stelle von zwei Kaminen können auch mehrere Kamine angeordnet werden. Die im Innern der Kamine vorgesehenen Prallflächen dienen dazu, die mit den Gasen mitgerissenen Flüssigkeitsteile zurückzuhalten.The degassing plug for galvanic elements, especially electrical ones Collector, according to the invention consists of a tubular body with two or several chimneys, preferably of the same length, with baffles inside. According to the invention, these chimneys are arranged offset next to one another and have in Inlet and outlet openings lying on different levels. Instead of two chimneys, several chimneys can also be arranged. Those inside the chimneys provided baffles serve to remove the liquid parts entrained with the gases hold back.

Es sind zwar bereits Entgasungsstopfen bekannt, bei denen zwei Entgasungsrohre konzentrisch zueinander ,angeordnet sind, so daß das eine Rohr im Innern des anderen liegt. Hieraus folgt, daß das für den Durchgang der Gase durch das äußere Rohr freie Volumen die Gestalt ein-es ringförmigen Schlitzes besitzt. Außerdem müssen die beiden Rohre verschieden lang sein, um eine Kaminwirkung erzielen zu können, während bei dem Entgasungsstopfen nach der Erfindung vorzugsweise gleich lange Rohre benutzt werden. Auf Grund _dieser konstruktiven Unterschiede werden bei dem Entgasungsstopfen nach der Erfindung ganz wesentliche technische Vorteile erzielt. Dadurch, daß bei dem Stopfen nach der Erfindung .die Öffnungen für den Eintritt der Luft und -den Austritt des Gases weit voneinander entfernt sind, ist eine gegenseitige, die Gasabströmung behindernde Wirkung vollständig vermieden.There are already known degassing plugs in which two degassing tubes concentric to each other, so that one tube is inside the other lies. It follows that this is free for the gases to pass through the outer tube Volume has the shape of an annular slot. Besides, the two of them have to Pipes of different lengths to achieve a chimney effect, while at the degassing plug according to the invention preferably used pipes of the same length will. Due to these structural differences, the degassing plug achieved quite significant technical advantages according to the invention. Because at the stopper according to the invention .the openings for the entry of air and -den Exits of the gas are far from each other, is mutual, the gas outflow hindering effect completely avoided.

Demgegenüber weist die bekannte Vorrichtung den Nachteil auf, daß bei der konzentrischen Anordnung die beiden Strömungen sich gegenseitig hemmen, auch dann, wenn die Eintrittsöffnung des Luftkamins höher liegt als die Austrittsöffnung des Gaskamins. Es entstehen nämlich unerwünschte Wirbelbildungen, welche die Kaminwirkung .außerordentlich abschwächen. Um diese Nachteile einigermaßen zu beheben, ragt bei der bekannten Vorrichtung das innere Rohr über das äußere hinaus. Dies kann ,aber nur auf Kosten der Gesamtzughöhe erfolgen, wodurch wiederum die Schornsteinwirkung in unerwünschter Weise herabgesetzt wird.In contrast, the known device has the disadvantage that in the concentric arrangement the two flows inhibit each other, even if the inlet opening of the air chimney is higher than the outlet opening of the gas fireplace. This is because undesirable eddy formations are created, which reduce the chimney effect . weaken extremely. In order to remedy these disadvantages to some extent, stands at of the known device, the inner tube beyond the outer. This can, but only take place at the expense of the total draft, which in turn reduces the chimney effect is decreased in an undesirable manner.

Dadurch, daß bei dem Erfindungsgegenstand die Kamine nebeneinander angeordnet sind, kann man den beiden Kaminen vorzugsweise gleich große und gleich gestaltete Querschnitte geben und dadurch den Widerstand verringern. Dies ist bei der bekannten Vorrichtung nicht möglich.The fact that in the subject matter of the invention, the chimneys side by side are arranged, the two chimneys can preferably be of the same size and size give designed cross-sections and thereby reduce the resistance. This is at the known device is not possible.

Dadurch, daß bei dem bekannten Stopfen die Länge des Luftkamins immer größer sein muß als die Länge des Gaskamins, ist eine weitere Erhöhung des Reibungswiderstandes bedingt. Demgegenüber ist die Länge der beiden Kamine bei dem Erfindungsgegenstand gleich groß, so daß zusätzliche Reibungswiderstände bei voller Ausnutzung der Schornsteinwirkung vermieden sind. Bei dem Stopfen nach der Erfindung gelingt es, die gesamte Länge für die Zugwirkung auszunutzen bei größtmöglicher Ausnutzung des Querschnittes und Herabsetzung des Reibungswiderstandes auf ein Mindestmaß.The fact that with the known plug always the length of the air chimney must be greater than the length of the gas chimney, is a further increase in frictional resistance conditional. In contrast, the length of the two chimneys is the subject of the invention the same size, so that additional frictional resistance with full utilization of the chimney effect are avoided. In the case of the stopper according to the invention, it is possible to achieve the entire length to use for the tensile effect with the greatest possible utilization of the cross-section and Reduction of the frictional resistance to a minimum.

Wie Vergleichsversuche ergeben haben, gelingt es in der Tat, mit dem Stopfen nach der Erfindung gegenüber den bisher bekannten in viel kürzerer Zeit die Belüftung von Sammlerzellen vollständig :durchzuführen, d. h. selbst kurz nach der Ladung solcher Zellen den über dem Elektrolytspiegel befindlichen Wasserstoff restlos aus der Zelle herauszubefördern. Bei diesen Vergleichsversuchen wurde selbstverständlich darauf geachtet, daß die gesamte Bauhöhe der Stopfen die gleiche war. Es ergab sich,. daß bei den bisher bekannten Stopfen mehr als die doppelte Zeit für die restlose Beseitigung des Wasserstoffes notwendig ist. Außerdem zeigte der bisher bekannte Stopfen den Nachteil, daß der Stopfenrand trotz der Verwendung von Prallflächen von Elektrolytteilchen benetzt war, während demgegenüber die Austrittsöffnung bei dem Stopfen nach der Erfindung vollständig trocken :erhalten blieb.As comparative experiments have shown, it is indeed possible with the stopper according to the invention to completely ventilate collector cells in a much shorter time than previously known ones, ie even shortly after such cells have been charged, the hydrogen above the electrolyte level is completely removed from the Cell out. In these comparative tests, care was of course taken to ensure that the overall height of the stoppers was the same. It turned out . that with the previously known stopper more than twice the time is necessary for the complete elimination of the hydrogen. In addition, the previously known stopper had the disadvantage that the edge of the stopper was wetted by electrolyte particles despite the use of baffles, whereas the outlet opening in the stopper according to the invention remained completely dry.

Die Abb. i bis 3 . zeigen im senkrechten und waagerechten Schnitt ein Ausführungsbeispiel des Entgasungsstopfens nach der Erfindung.Figs. I to 3. show in vertical and horizontal section an embodiment of the degassing plug according to the invention.

Wie ersichtlich, besteht der Stopfen aus einem rohrförmigen Körperr, welcher bajonettartig meine Öffnung des Deckels d eingesetzt ist. Im Innern des rohrförmigen Körpers r sind versetzt zueinander zwei Kamine k, und k#, nebeneinander angeordnet, deren Ein-und Austrittsöffnungen e, und e2 bzw. a1, a2 in verschiedenen Ebenen liegen. Die im Innern des Elementes entwickelten Gase steigen auf Grund ihres niedrigeren spezifischen Gewichtes bis zur Unterseite des Deckels d hoch, treten bei e2 in den Kamin h2 ein und durch die Austrittsöffnung a2 aus. Die Frischluft tritt in den Entgasungsstopfen bei e1 ein und verläßt den Stopfen bei a1, um in das Innere des Elementes zu gelangen. ;Auf Grund der Höhendifferenz zwischen a1 und a2, über welche sich das höhere spezifische Gewicht der Frischluft auswirkt, findet eine beschleunigte Entlüftung des Innern des Elementes statt. Um dabei ein Mitreißen von Flüssigkeitsteilchen des Elektrolyten nach außen zu vermeiden, sind im Innern der Kamine hl und h2 die Prallflächen p, ,angeordnet.As can be seen, the plug consists of a tubular body, which bayonet-like my opening of the cover d is inserted. Inside the tubular body r are offset from one another two chimneys k, and k #, next to one another arranged, their input and Outlet openings e, and e2 or a1, a2 lie in different planes. The gases developed inside the element increase due to their lower specific weight to the bottom of the Cover d up, enter chimney h2 at e2 and through the outlet opening a2 off. The fresh air enters the degassing plug at e1 and leaves the Stopper at a1 to get inside the element. ; Due to the difference in altitude between a1 and a2, over which the higher specific weight of the fresh air an accelerated venting of the interior of the element takes place. Around to avoid entrainment of liquid particles of the electrolyte to the outside, the baffles p,, are arranged inside the chimneys hl and h2.

Claims

Claim: degassing plugs for galvanic elements, in particular electrical collectors, consisting of a tubular body with two or more chimneys, preferably of the same length, provided with baffles inside, characterized in that the chimneys are arranged offset next to one another and in different planes inlet and outlet Have outlet openings.