DE69304564T2

DE69304564T2 - Gasdichte Bleisäurebatterie

Info

Publication number: DE69304564T2
Application number: DE69304564T
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Douady
Original assignee: C E AC EUROP D ACCUM Cie
Current assignee: Compagnie Europeenne dAccumulateurs SA
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2013-02-24
Also published as: EP0557938B1; ES2092152T3; DE69304564D1; FR2687847A1; ATE142820T1; EP0557938A1; FR2687847B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blei-Säure-Batterie der dichten Art.
Die Erfindung hat insbesondere die Schaffung einer Batterie zum Ziel, die einen geschlossenen Behälter umfaßt, in dem mindestens eine negative Elektrode und mindestens eine positive Elektrode untergebracht sind, wobei der Behälter mehrere Lüftungsöffnungen aufweist, welche die Innenzone des Behälters mit der ihn umgebenden verbinden können und denen Sicherheitsventile zugeordnet sind, wobei jedes Sicherheitsventil aufweist:
ein Ventilelement aus Elastomermaterial, das so angeordnet ist, daß seine Oberfläche teilweise einer Lüftungsöffnung zugewendet ist, und
Druckmittel, die dieses Ventilelement teilweise verformen können, indem sie es gegen den Rand der Lüftungsöffnung pressen und zusammendrücken, so daß dieses Ventilelement die Öffnung normalerweise verschließt und den Abzug von Gasen, die sich in dem Behälter entwickelt haben, verhindert, wobei sich das Ventilelement später unter der Wirkung des Druckes der Gase, welche durch die Öffnung 9 strömend örtlich auf seine Außenfläche einwirken, elastisch verformen kann und zumindest einen Teil der Lüftungsöffnung freigibt, wenn dieser Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Eine Batterie dieser Art ist zum Beispiel in der Patentschrift US-A-3 980 500 beschrieben. Bei der durch dieses Dokument bekannten Batterie umfaßt jedes Sicherheitsventil ein Ventilelement, das eine im wesentlichen sphärische Form aufweist. Eine andere Batterie dieser Art ist in der japanischen Patentanmeldung JP-A-01 221 855 beschrieben.
Die französische Patentschrift FR-A-1 533 500 beschreibt eine Batterie, die mehrere getrennte ringformige Ventilklappen aufweist.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Batterie der vorgenannten Art zu schaffen, die mit Sicherheitsventilen von noch einfacherem und wirtschaftlicherem Bau versehen ist.
Dieses sowie weitere Ziele werden erfindungsgemäß durch eine Batterie der oben beschriebenen Art erreicht, deren Hauptmerkmal darin besteht, daß die den Lüftungsöffnungen zugeordneten Ventilelemente von verschiedenen Abschnitten eines zylindrischen röhrenförmigen Elements gebildet werden.
Zweckmäßigerweise besteht das röhrenförmige Element aus einem säure- und hitzebeständigen Elastomermaterial, zum Beispiel Neopren oder PTFE.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachstehenden Beschreibung ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die beigefügten und rein als nicht einschränkendes Beispiel vorgelegten Zeichnungen erfolgt, von denen:
- Figur 1 eine teilweise angeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Batterie ist,
- Figur 2 eine perspektivische und teilweise explodierte Teilansicht der in Figur 1 dargestellten Batterie ist, und
- Figur 3 und 4 in einem vergrößerten Maßstab und im Teilschnitt ein in Figur 1 mit III und IV bezeichnetes Detail in zwei Betriebszuständen darstellen.
Es wird nun auf Figur 1 und 2 Bezug genommen. Bei einer ersten Ausführungsform umfaßt eine ertindungsgemäße dichte Batterie 1 einen im wesentlichen quaderförmigen Behälter 2, der beispielsweise aus einem Kunstharz besteht, und einen Deckel 3, der in dichter Weise mit dem Behälter verbunden ist.
In an sich bekannter Weise sind eine positive Elektrode 4 und eine negative Elektrode 5 in dem Behälter 3 angeordnet. Entsprechend und wie an sich bekannt, umfaßt die Batterie außerdem eine Elektrolytflüssigkeit, zum Beispiel eine verdünnte Schwefelsäurelösung, die in zwischen den Elektroden gelegenen Scheidern enthalten ist oder in Silicagel immobilisiert ist.
Wie in Figur 2 bis 4 besser zu erkennen, ist bei der als Beispiel dargestellten Ausführungsform in dem Deckel 3 ein Sitz 6 angeordnet und weist im wesentlichen die Form eines Kanals auf. In der unteren Wand dieses Sitzes ist eine Rinne 7 mit einem im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt ausgetieft.
Der Sitz 6 wird im oberen Bereich durch ein bewegliches Abdeckungselement geschlossen, das mit 8 bezeichnet ist. Dieses Verschlußelement kann zum Beispiel an der oberen Öffnung des Sitzes G verrastet sein.
Als Variante kann das Abdeckungselement beispielsweise mittels einer Heiß- oder Ultraschallschweißung am Deckel 3 befestigt sein.
Zweckmäßigerweise wird die innere Zone des Sitzes 6 in einer Beziehung der ständigen Verbindung mit der den Batteriebehälter umgebenden Außenluft gehalten. Dies läßt sich bewerkstelligen, indem man eine Öffnung in dem Abdeckungselement 8 vorsieht oder diesem letzteren eine Gestalt gibt, welche bewirkt, daß zwischen seinem Umfang und dem Rand der Öffnung des Sitzes 6 ein oder mehrere Lücken definiert sind. Natürlich können auch andere Lösungen als Variante hiervon oder der anschließend beschriebenen vorgesehen werden.
Mit 9 sind Lüftungsdurchgänge oder -öffnungen bezeichnet, die sich von der Wand der Rinne 7 in das Innere des Behälters der Batterie erstrecken, wie dies in Figur 3 und 4 besser zu erkennen ist.
Mit 10 ist ein röhrenförmiges Element aus Elastomermaterial bezeichnet, das in der halbkreisförmigen Rinne 7 unter dem Abdeckungselement 8 angeordnet ist. Das röhrenförmige Element 10 dient als Ventilorgan und verschließt normalerweise die Lüftungsdurchgänge 9, wie in Figur 3 dargestellt.
Zweckmäßigerweise erstrecken sich von der Unterseite des Abdeckungselements 8 mit diesem einstückige, vorspringende Teile 11, welche das röhrenförmige Elemente 10 teilweise verformen, indem sie es gegen den Boden der Rinne 7 drücken, um die Lüftungsöffnungen 9 zu verschließen.
Unter normalen Bedingungen, wenn der Druck der im Innern des Batteriebehälters entwickelten Gase unter einem vorbestimmten Wert liegt, werden die Lüftungsöffnungen 9 durch das Ventilelement 10 verschlossen, wie in Figur 3 dargestellt.
Wenn der Druck der in der Batterie entwickelten Gase einen vorbestimmten Wert überschreitet, wirken diese Gase durch die öffnungen 9 hindurch örtlich auf die seitliche Außenfläche des Ventilelements 10 ein und bewirken eine zusätzliche elastische Verformung dieses röhrenförmigen Elements, wie dies in Figur 4 dargestellt ist, um es örtlich von der Oberfläche der Rinne 7 hochzuheben und das Entweichen der Gase aus dem Innern des Behälters 1 in die die Batterie umgebende Atmosphäre über die innere Zone des Sitzes 6 zu gestatten.
Das röhrenförmige Element 10, das zum Beispiel aus einem normalen Schlauch aus Neopren oder Polytetrafluorethylen besteht, der im Handel leicht erhältlich ist, bildet gemeinsam mit der Lüf tungsöffnung 9 ein Sicherheitsventil von extrem einfachem, wirtschaftlichem Bau und sehr hoher Funktionszuverlässigkeit.
Natürlich können unter Wahrung des Grundgedankens der Erfindung die Ausführungsformen und die Ausführungsdetails in Bezug auf das rein als nicht einschränkendes Beispiel Beschriebene und Dargestellte weitgehend abgeändert werden, ohne deswegen vom Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Bleibattene von der dichten Art, die einen geschlossenen Behälter (1, 2, 3) umfaßt, in dem mindestens eine negative Elektrode (4) und mindestens eine positive Elektrode (5) untergebracht sind, wobei der Behälter (1 bis 3) mehrere Lüftungsöffnungen (9) aufweist, welche die Innenzone des Behälters mit der ihn umgebenden verbinden können und denen Sicherheitsventile (10) zugeordnet sind, wobei jedes Sicherheitsventil umfaßt:

ein Ventilelement (10) aus Elastomermaterial, das so angeordnet ist, daß seine Oberfläche teilweise einer Lüftungsöffnung (9) zugewendet ist, und

Druckmittel (8, 11), die dieses Ventilelement (10) teilweise verformen können, indem sie es gegen den Rand der Lüftungsöffnung (9) pressen und zusammendrücken, so daß dieses Ventilelement (10) die Öffnung (9) normalerweise verschließt und den Abzug von Gasen, die sich in dem Behälter (1 bis 3) entwickelt haben, verhindert, wobei sich das Ventilelement (10) später unter der Wirkung des Druckes der Gase, welche durch die Öffnung (9) strömend örtlich auf seine Außenfläche einwirken, elastisch verformen kann und zumindest einen Teil der Lüftungsöffnung (9) freigibt, wenn dieser Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet;

dadurch gekennzeichnet, daß die den Lüftungsöffnungen (9) zugeordneten Ventilelemente (10) von verschiedenen Abschnitten eines zylindrischen röhrenförmigen Elements (10) gebildet werden.

2. Batterie nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (9) an ihrem Boden vertieft sind, um eine Rinne (7) zu ergeben, die in einer Außenfläche (3) des Behälters (1 bis 3) verwirklicht ist.

3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (7) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.

4. Batterie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (7) in der unteren Wand eines Sitzes (6) ausgetieft ist, dem ein Verschlußelement (8) zugeordnet ist, welches das röhrenförmige Element (10) teilweise gegen die Lüftungsöffnungen (9) preßt und zusammendrückt

5. Batterie nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das röhrenförmige Element (10) aus Neopren besteht.

6. Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das röhrenförmige Element (10) aus Polytetrafluorethylen besteht.