DE7537737U

DE7537737U - Elektrischer akkumulator, insbesondere eine starterbatterie

Info

Publication number: DE7537737U
Application number: DE7537737U
Authority: DE
Original assignee: VARTA Batterie AG
Current assignee: VARTA Batterie AG
Priority date: 1975-11-27
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1977-05-12
Also published as: FR2333355A1; ES223081U; RO69486A; ATA569076A; BR7607669A; YU276176A; SE7610351L; FI763298A; AT353338B; FR2333355B3; ES223081Y; NO763612L; US4107398A; CA1070377A; IT1073069B; JPS5267735A

Description

Elektrischer Akkumulator, insbesondere eine Starterbatterie

Die Neuerung betrifft einen elektrischen Akkumulator, insbesondere eine Starterbatterie mit mindestens zuiei in einem Blockkasten angeordneten Zellen, bei welchem die Einzelzellen mit dichtschlieBendam Uerschlußstopfen verschlossen sind und welcher ein zentrales Entgasungssystem besitzt.

Beim Betreiben von Akkumulatorenbatterien entstehen in den Zellen während verschiedener Betriebssustände, insbesondere uährend der Ladung, Gase, die entweder innerhalb des Akkumulators rekombiniert werden müssen oder die nach außen abgeführt werden müssen.

Bei Ble;,9tarterbatterien ist es daher im allgemeinen üblich, den Verschlußstopfen für die einzelnen Zellen als Entgasungsstopfen auszubilden. Derartige Entgasungsstopfen haben die Aufgabe zu erfüllen, die jeweilige Zelle so abzuschließen, daß mitgerissene Elektrolytpartikel am Austreten aus der Zelle gehindert werden, wobei diese Aufgabe insbesondere auch dann gelöst werden soll, wenn der Akkumulator in Fahrzeugen verwendet wird, die starken Rüttelbewegungen unterworfen werden, so daß die Gefahr dss Mitreißens von Elektralytpartikeln besonders hoch ist. Derartige Verschlußstapfen sind daher oft so konstruiert, d3ß für das Eintreten der Gase aus der Zelle in den Stopfeninnenraum einerseits und das Abführen der gesammelten bzw. kondensierten Elektrolytflüssigksit aus dem Stapfeninnenrauni in die Zelle zurück andererseits getrennte Ulsge vorgesehen sind.

In einigen Fällen soll das freie Austreten der Gase aus den einzelnen Zellen des Akkumulators jedoch ausgeschlossen sein, so daß dann zen-

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trale Gasabführungsn verwendet werden. Derartige zentrale Gasabfüh- <—/ rungen bestehen beispielsweise aus einem Rohrsystem, welches die einzelnen Uerschlußstopfen der Zellen miteinander verbindet. Solche auf den Akkumulator aufgesetzte Uerrohrungssystema haben jedoch insbesondere den Nachteil, daß sie die Bauhähe des Akkumulators vergrößern.

Daneben ist es auch bekannt, das zentrale Entgasungssystem innerhalb des Akkumulatarendeckels vorzusehen, wobei dar Deckel mit eingearbeiteten Kanälen versehan ist, die in einen Schlauchanschluß münden, über den die Ladegase an eine beliebige Stelle geführt werden können. Solche im Deckel eingearbeitete Gasführungssystema führen jedoch insbesondere zu komplizierten Deckelformen und damit zu hohen Hosten bei der Herstellung der Deckel.

Weiterhin ist es aus der GB-PS 1 110 032 bekannt, einen Druckausgleich innerhalb sämtlicher Zellen des Akkumulators durch Anordnung von Bohrungen in den Zellentrennwänden zu erzielen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zentrale Gasabführung für mehrzellige Akkumulatoren zu entwickeln, die einfach herstellbar ist und bei dar keine besonderen Deckel oder besondere Verschlußstapfen verwendet werden müssen und bsi der insbesondere auch ein sicheres Arbeiten, beispielsweise bsi Verwendung in Fahrzeugen, erzielt wird, wobai die Batterie starken Erschütterungen unterwarfen wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Mauerung dadurch gelöst, daß in jeder Zellentrennwand des Blockkastens und/oder des Blockdeckels mindestens aine Öffnung vorgesehen ist, die einen Durchmesser van 1,5 bis 2 mm besitzt und riaS eine Endzelle des Akkumulators mit einem SchlauchanschluS für die Abführung der in sämtlichen Zellen entstehenden Gase versehen ist.

Besonders bieserstlich ist dabei, daS die Öffnungen in nsn Zellsntrsnnuändan Einen optimalen Offnungsquarschnitt besitzars, der vorzugsweise und insbesondere aus Fartigungsgründan rund gestaltet ist und der zwischen 1,5 und 2,0 rom liegt. Dabei kann es zweckmäßig sein, bei grö-

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ßeren Batterien mehrere solche Öffnungen in der Zellentrennuand zwischen zwei benachbarten Zellen vorzusehen.

Zu große Öffnungen zwischen den benachbarten Zellen der Akkumulatorenbatterie sind insbesondere dann von IMachteil, wenn der Akkumulator Beilegungen und Erschütterungen ausgesetzt ist. Dieser IMachteil liegt darin, daß ein Austausch der Elektrolytmengen in den benachbaiten Zellen stattfinden kann, der zu einem unerwünschten Ansteigen des Elektrolytspiegels in einzelnen Zellen führen könnte. Insbesondere kann bei einem hohen Anteil an Elektrolyt, der durch die Öffnungen hindurchgerissen wird, ein Ansteigen des Elektralytstandes in den Endzellen auftreten.

Zu kleine Uerbindungsöffnungen zwischen den benachbarten Zellen bringen Schwierigkeiten bei maximaler Gasung mit sich, da dann hohe Gasgeschwindigkeiten auftreten, die ebenfalls zu einem Mitreißen unzulässig hoher Flüssigkeitsanteile führen. Bei sehr kleinen Verbindungsöffnungen zwischen den Zellen kann es darüberhinaus durch etwa mitgerissene feste Partikel zu Verstopfungen kommen, die zu einem unzulässig hohen Druckaufbau in der dann hermetisch verschlossenen Zelle führen können.

Ein weiteres wesentliches Merkmal dar Neuerung liagt darin, daß ein Mitreißen von Flüssigkeit aus dsr letzten Zelle, die mit einem Schlauchanschluß vsrsEhen ist, ausgeschlossen wird. Dazu wird ein Flüssigkeit== abscheideelement verwendet, welches getrennte Wege für Bas und Flüssigkeit enthält und welches eine weitgehende Rückführung dar im Gas befindlichen FlüssigkeitspartikEl gewährleistet. Ein derartiger Flüssigkeitsabscheider besitzt insbesondere die Farm einer Hammer, welche im Inneren durch Zwischenwände in mehrere Einzelkammern aufgeteilt ist und uelchE an ihrer dem Elektrolyten zugewandten Seite mit einem Spalt versehen ist, dsr in seinen Abmessungen so gestaltet ist, da3 im Abscheider stets ein Flüssigkeitsspiegel van ca. 1 bis 2 nsn Höhe verbleibt- Durch den im Grunde des Abscheiders angecrdneian schmalen Spalt kann jedach bei grä-Serer Abscheidungsinenge der Elektrolyt nach unten in die Zelle abfließen. Insbesondere ist es zueckmäSig, tiann die Äbscheidekaniiner bza. der Flüssigkeitsabscheider an seiner Oberseite offen ist und an dieser Seite einen engen Spalt mit der Unterseite des Deckels bildet. Auch dieser en-

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ge Spalt dient dann dazu, die mit relativ/ hoher Geschwindigkeit durch den Spalt tretenden Gase van Flüssigkeitspartikeln zu trennen. Daneben ist es möglich, statt eines Spaltes zwischen Abscheidekammer und Unterseite des Deckels die Abscheidekammer auch direkt arn Deckel anzubringen, beispielsweise mit dem Deckel zu verkleben, die Abscheidekarnmer jedoch mit einer definierten Öffnung zu versehen, welche den Zutritt der Gase in das Innere des Flüssigkeitsabscheiders ermöglicht.

Im folgenden ist der Gegenstand dsr Neuerung anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.

Der in der Figur dargestellte Deckel 1 ist der übliche Blockdeckel für eine beispielsweise sechszellige Starterbatterie. Dieser Blockdackel 1 besitzt Durchführungen 2 für die Endpole sowie Öffnungen 3, welche beim neuerungsgemäßen Akkumulator mit dicht schließenden Verschlußstopfen verschlossen werden. In den Zellentrennuiänden h sind jeweils zwei Öffnungen 5 mit insbesondere rundem Querschnitt vorgesehen, welche einen Durchmesser van 1,5 bis 2 mm besitzen. In dsr Endzelle ist der entsprechenden Gasabführungsöffnung, die über eine Dichtmuffe S mit einem Schlauchanschlußstück 7 versehen ist, ein Flüssigkeitsabscheider B (Figur 2) zugeordnet. Dieser Flüssigkeitsabschsider B ist eine im Querschnitt vorzugsweise dreieckförmigs oder trapezförmige Kammer, welche an ihrer dem Elektrolyten im fertigen Akkumulator zugewandten Seite mit einem engen Spalt 9 versehen ist. An ihrer Oberseite 10 ist diese Kammer offen und bildet mit der Unterseite des Deckels 1 einen definierten Spalt zum Eintreten der Ladegase. Der Spalt 9 an der Unterssits der Flüssigkeitsabscheidevorrichtung ist so bemessen, daß er im Betrieb normalerweise durch einen Flüssigkeitsfilm verschlossen ist, während bEii Zunahme der Flüssigkeitsabscheidung durch diesen Spalt Elektrolyt in den Elektrolyten zurückgeführt werden kann. Der Flüssigkeitsabscheider selbst ist dabei in seinem Inneren in mehrere durch eine ader mehrere Zwischenwände 11, beispielsweise zuei Kammern, unterteilt, die in GasfluBrichtung hintereinanderliegen. Durch diese Aufteilung in Kammern idird die Flüssigkeitsabscheidung wesentlich verbessert« Uenn die Kammer B an ihrer Oberssite 10 verschlossen wird, erhält sie OasEintrittsäffnungen 12.

- Schutzansprüche -

Claims

Schutzansprüchs

1. Elektrischer Akkumulator, insbesondere !starterbatterie, mit mindestens zuiei in Einem Blockkasten angeordneten Zellen, bei welchem die Einzelzellen durch dicht schließende VerschluBstopfen v/erschlossen sind und welcher ein zentrales Entgasungssystem besitzt, dadurch gekennzeichnet, da3 in jeder Zellentrennwand (4) des Blockkastens und/oder Blockdeckels mindestens eine Öffnung (5) vorgesehen ist, die εϊπεπι Durchmesser von 1,5 bis 2 mm besitzt und daß Eins Endzelle mit einem Schlauchanschluß zur Abführung der in sämtlichen Zellen entstehsnden Gase versehen ist·

2. Elektrischer Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasabführungsöffnung der Endzelle ein Flüssigkeitsabscheider (S) vorgeschaltet ist.

3. Elektrischer Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsabscheider (8) die Form einer Hammer besitzt, die in ihrem dem Elektrolyten des Akkumulators zugewandten Bereich mit einem engen Spalt (9) versehen ist, der im Betrieb durch Flüssigkeit verschlossen ist und durch den bei größer werdender Abscheidungsmenge der Elektrolyt in die Zelle abführbar ist.

k. Elektrischer Akkumulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dberseite der Flüssigkeitsabscheidekammer (8) offen ist und mit der Unterseite des Deckels (1) einen engen Spalt bildet.

5. Elektrischer Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des FlüssigkEitsabscheiders (B) Trennwände (11) zur Bildung mehrerer Kammern vorgesehen sind.

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