DE9305165U1 - Gehäuse für Batterien - Google Patents
Gehäuse für BatterienInfo
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Description
Die Neuerung betrifft ein Gehäuse für Batterien mit wenigstens einer Entgasungsöffnung, durch die das im Inneren der Batterie
entstehende Gas in die Umgebungsatmosphäre gelangt.
Die z. B. in Kraftfahrzeugen eingebauten Starterbatterien besit-
C zen solche Batteriegehäuse, durch deren Entgasungsöffnungen das
sich bildende Gas kontinuierlich in die Umgebung eintritt. Da es sich hierbei um ein brennbares explosionsfähiges Gasgemisch handeln
kann, ist grundsätzlich die Gefahr der Rückzündung in die Batterie gegeben.
Hier setzt die Neuerung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, die Gefahr eines Säureaustritts sowie einer Rückzündung in
das Innere der Batterie zu reduzieren.
Neuerungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß in die Entgasungsöffnung des Batteriegehäuses ein Entgasungsgehäuse mit einer
Gasaufnahmekammer eingesetzt ist, welche über einen Rohrstutzen direkt mit dem Gasraum des Batteriegehäuses verbunden ist, daß
der Gasaufnahmekammer eine von dieser durch eine Zwischenwand abgetrennte, mit ihr jedoch in Strömungsverbindung stehende Außenkammer
vorgelagert ist, und daß die Außenkammer zur Umgebungsatmosphäre
hin von einem strömungsdurchlässigen Deckelement abgedeckt ist, welches in seinen Rändern laufend in die freien
Stirnflächen der nach außen gerichteten Begrenzungswände der Außenkammer gasdicht eingelassen ist.
Die Zwischenwand zwischen der Gasaufnahmekammer und der Außenkammer
dient dabei als Säurerückhalt. Wenn gelegentlich Batterieflüssigkeit über den Rohrstutzen in die Gasaufnahmekammer des
Entgasungsgehäuses Überlaufer sollte, dann sammelt sich diese
Flüssigkeit am Boden der Gasaufnahmekammer und wird dadurch daran
gehindert, durch die in der Zwischenwand befindlichen Gasdurchtrittsöffnungen
in die Außenkammer einzutreten. Diese Gasdurchtrittsöffnungen sind zu diesem Zweck oberhalb des Rohrstutzens,
der zum Gasraum des Batteriegehäuses führt, eingebracht, wodurch die in der Gasaufnahmekammer gesammelte Säure wieder ins
Innere der Batterie zurückfließen kann, ehe sie über die Gasdurchtrittsöffnungen
in die Außenkammer gelangen könnte.
Die Außenkammer selbst dient als Expansionsraum für das aus dem
Gasraum des Batteriegehäuses über die Gasaufnahmekammer und die Gasdurchtrittsöffnungen eintretende Gas. Durch diese Expansions-C
möglichkeit wird verhindert, daß der Gasstrom in konzentrierter Form auf das Deckelement auftrifft, was dann eintreten würde,
wenn das Deckelement ohne Abstand direkt auf die Zwischenwand, die dann als Außenwand der Gasaufnahmekammer dienen würde, aufgesetzt
wäre. In diesem Falle würde der konzentrierte Gasstrom auf dem Deckelement Verschmutzungsrückstände anreichern, die
dann die Austrittsöffnungen der Gaszwischenwand verschließen könnten.
In der vorgeschlagenen Form expandiert das durch die Gasdurchtrittsöf
fnungen in die Außenkammer eintretende Gas in diese Außenkammer und strömt danach relativ drucklos durch das strömungsdurchlässige
Deckelement nach außen.
Da die Gasaufnahmekammer zusätzlich noch als Überlauf für aus der Batterie austretende Flüssigkeit dient, kann das Außenkammervolumen
geringer gehalten sein als die Gasaufnahmekammer. Dadurch kann die Bauhöhe des Entgasungsgehäuses wesentlich verringert
werden.
In einer Ausführungsform der Neuerung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß das strömungsdurchlässige Deckelement ein metallisches
Maschengitter ist. Die Neuerung nacht sich insofern das Prinzip der Davyschen Sicherheitslampe zunutze. Hierbei handelt
es sich um eine Gruben- oder Wetterlampe, insbesondere für Steinkohlenbergwerke. Die Lampe ist derart aufgebaut, daß eine
leuchtende Benzinflamme von einem Drahtnetz umgeben ist. Ist in der Grubenluft mehr als 1% Methan enthalten, so entsteht über
dem Benzinflämmchen der Lampe eine bläuliche Haube. Diese Erscheinung
ist die Warnung an das Bergwerkspersonal, den Stollen wegen Gasgefahr unverzüglich zu verlassen.
Trotz der offenen Flamme der Davyschen Sicherheitslampe kann eine Schlagwetter-Explosion nicht hervorgerufen werden, weil das
Drahtnetz der Lampe die Hitze der Flamme so rasch verteilt, daß außerhalb des Netzes die Entzündungstemperatur des
Methan-Luft-Gemisches nicht erreicht wird.
C Bei der Verwendung eines metallischen Maschengitters macht die
neuerungsgemäß vorgeschlagene Flammrückschlagsperre von dem Davyschen Sicherheitsprinzip in umgekehrter Richtung Gebrauch. So
kann das aus dem metallischen Maschengitter in die Umgebungsatmosphäre der Batterie austretende Gas zwar entzündet werden, jedoch
hat die dabei entstehende Flamme keine Möglichkeit, in das Gehäuseinnere einzudringen, da auch in diesem Fall das metallische
Maschengitter die Hitze der Flamme so rasch verteilt, daß die Flamme nicht über die Außenkammer in die Gasaufnahmekammer
und damit in das Innere der Batterie eintreten kann.
Der Abstand des metallischen Maschengitters von der Zwischenwand sollte wenigstens 0,5 mm betragen. Versuche haben hierzu ergev
ben, daß mit Abständen von 2 - 5 mm optimale Wirkungen erzielt werden konnten.
Die Maschenweiten sollen bis 0,3 mm, wenigstens aber 0,15 mm und die Drahtdicke des Maschengitters wenigstens 0,1 mm sein. Bei
mit Säure gefüllten Batterien muß das Maschengitter außerdem ein gegen Säure beständiges metallisches Gittergewebe sein.
Als wesentliches Merkmal dieser Ausführungsform des neuerungsgemäßen
Entgasungsgehäuses ist herauszustellen, daß die Ränder des metallischen Maschengitters gasdicht in den Begrenzungswänden
der Außenkammer eingelassen sein müssen. Dadurch wird verhindert, daß an den Seitenwandungen der Außenkammer unkontrolliert
Gasanteile austreten können.
Das neuerungsgemäße Entgasungsgehäuse ist - bis auf das metallische
Maschengitter - vorteilhaft aus polymeren Werkstoffen hergestellt. Es kann einstückig, z. B. im Blasverfahren erzeugt
sein, jedoch ist auch die Herstellung im Wege der Konfektion aus mehreren Einzelteilen möglich. Hierbei werden dann beispielsweise
in einem Schweißvorgang die Ränder der Zwischenwand mit den freien Enden der umlaufenden Wand des Entgasungsgehäuses und
gleichzeitig das metallische Maschengitter in die Begrenzungswände der Außenkammer gasdicht eingelassen.
C In einer anderen Ausführungsform der Neuerung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß das strömungsdurchlässige Deckelement
ein flächiges Formstück aus geschäumten Kunststoff mit offenporigen Zellen für den Gasdurchtritt ist. Hierbei soll das Deckelement wenigstens 1,5 mm und höchstens 3,5 mm dick sein. Die
Porengröße des Schaumstoffs soll im Bereich von 8 &mgr;&khgr;&agr; bis 130 >um
liegen. Auch in diesem Fall ist es zweckmäßig, daß das strömungsdurchlässige Deckelement einen Abstand von wenigstens 0,5
mm von der Zwischenwand aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Außenkammer und das strömungsdurchlässige
Deckelement von einer Vorkammer abgedeckt sind, welche über ihre freien Ränder gasdicht mit den freien Stirnflächen
der Begrenzungswände der Außenkammer verbunden ist, und welche in einem Ausströmstutzen mit Öffnung zur Umgebungsatmosphäre
mündet. Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß das aus der Außenkammer über das strömungsdurchlässige
Deckelement austretende Gas nicht direkt in die Umgebungsatmosphäre gelangt, sondern zunächst in die Vorkammer einströmt und
von dort in einem Sammelstrom über den nahezu rechtwinkelig zur Gasströmung angeformten Ausströmstutzen an die Umgebungsatmosphäre
abgegeben wird. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Gase z. B. mittels eines Schlauches gesammelt wegzuleiten.
Das strömungsdurchlässige Deckelement kann - wie beschrieben -
ein metallisches Maschengitter oder ein flächiges Formstück aus geschäumtem Kunststoff mit offenporigen Stellen für den Gasdurchtritt
sein.
In dem Batteriegehäuse, das mit der bevorzugten Ausführungsform
der Neuerung ausgestattet ist, steigen die sich entwickelnden Gase im Inneren der Batterie auf und werden z. B. über Labyrinthe
in die Gasaufnahmekammer, von dieser über die Zwischenwand in die Außenkammer, von dort durch das strömungsdurchlässige
Deckelement in die Vorkammer und über diese in den Ausströmstutzen
und von dort in die Umgebungsatmosphäre abgeleitet.
Das durch die Gasdurchtrittsöffnungen der Zwischenwand in die
Außenkammer eintretende Gas expandiert in dieser Kammer und strömt danach relativ drucklos durch die Poren bzw. Öffnungen
des strömungsdurchlässigen Deckelements in die Vorkammer und von dort nach außen.
Die angegebenen Abstände zwischen dem strömungsdurchlässigen Deckelement und der Zwischenwand sind einzustellen, wenn das
strömungsdurchlässige Deckelement mit seinen Rändern umlaufend in die die Entgasungsöffnung begrenzenden Randbereiche des Batteriegehäuses
gasdicht eingelassen werden. Diese Gasdichtheit kann beispielsweise durch eine rundumlaufende Randverschweißung
der Ränder des strömungsdurchlässigen Deckelementes mit den freien Stirnflächen der Begrenzungswände der Außenkammer erreicht
werden. Mit dieser gasdichten Verschweißung wird verhindert, daß Gas durch zu große Poren nach außen treten kann.
Das neuerungsgemäße Entgasungsgehäuse ist vorteilhaft aus polymeren
Werkstoffen hergestellt. Es kann einstückig, z. B. im Blasverfahren gefertigt sein, jedoch ist auch die Herstellung im
Wege der Konfektion aus mehreren Einzelteilen möglich. Hierbei werden dann beispielsweise in Schweißvorgängen die Ränder der
Zwischenwand mit den freien Enden der umlaufenden Wand des Entgasungsgehäuses, die Ränder des strömungsdurchlässigen Deckelementes
mit den freien Stirnflächen der Begrenzungswände der Außenkammer sowie die freien Ränder der Vorkammer mit den freien
Stirnflächen der Begrenzungswände der Außenkämmer gasdicht verschweißt.
Die Zwischenwand kann in ihrem Randbereich die Begrenzungswände der Außenkämmer enthalten und gleichzeitig als Halbschale den
unteren Bereich des Ausströmstutzens der Vorkammer bilden. Das Vorkammergehäuse weist dann spiegelbildlich gegenüberliegend mit
seiner Halbschale die zweite Hälfte des Ausströmstutzens auf und bei der Verschweißung der freien Ränder des strömungsdurchlässigen
Deckelementes mit den freien Stirnflächen der Begrenzungswände der Außenkammer werden gleichzeitig die beiden Halbschalen
zu dem Ausströmstutzen verschweißt.
Schließlich kann es noch zweckmäßig sein, daß von der Zwischenwand
und von der Außenwand des Vorkammergehäuses jeweils zum Deckelement gerichtete Abstandhalter angeordnet sind. Diese Abstandhalter
dienen als Abstützungen der einzelnen Teilbereiche bei der Herstellung der Schweißverbindungen und garantieren die
Einhaltung der optimalen Abstände der Einzelteile des Entgasungsgehäuses untereinander.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Entgasungsgehäuses eines neuerungsgemäßen Gehäuses für Batterien schematisch
dargestellt; es zeigt:
^ Figur 1 einen Schnitt durch das Entgasungsgehäuse,
Figur 2 eine Vorderansicht des Entgasungsgehäuses,
Figur 3 einen Schnitt durch die bevorzugte Ausführungsform des Entgasungsgehäuses.
Der in Figur 1 gezeigte Schnitt durch das Entgasungsgehäuse 1 zeigt den Rohrstutzen 11, welcher einstückig in die Begrenzungswände 12 der Gasaufnahmekammer 2 übergeht. Das Batteriegehäuse
mit seiner Entgasungsöffnung, in die der Rohrstutzen 11 eingesetzt
wird, ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Gasaufnahmekammer 2 ist von der Außenkammer 4 durch die Zwischenwand
3 abgetrennt. In die Zwischenwand 3 sind zwei Gasdurchtrittsöffnungen
31, 32 eingelassen. In die freien Stirnflächen 41 der Außenkammer 4 sind gasdicht umlaufend die Ränder 51
des strömungsdurchlässigen Deckelements 5 eingelassen. Im Einsatzfall tritt der Gasstrom in Pfeilrichtung aus dem Gasraum des
Batteriegehäuses über das Lumen 111 des Rohrstutzens 11 in die Gasaufnähmekammer 2 ein. Von dort gelangt der Gasstrom geteilt
den.beiden Pfeilen folgend über die Gasdurchtrittsöffnungen 31,
32 der Zwischenwand 3 in die Außenkammer 4. Dort entspannt der Gasstrom und tritt diffus durch die Öffnungen des strömungsdurchlässigen
Deckelementes 5 nach außen in die Umgebungsatmos- ( phäre.
In Figur 2 ist die Vorderansicht des neuerungsgemäßen Entgasungsgehäuses
1 dargestellt. Das strömungsdurchlässige Deckelement 5 ist mit seinen umlaufenden Rändern 51 in die freien
Stirnflächen 41 der nach außen gerichteten Begrenzungswände der Außenkammer 4 gasdicht eingelassen. Die Gasdurchtrittsöffnungen
31, 32 der Zwischenwand 3 sind in den oberen Eckbereichen in der Zwischenwand 3 eingelassen und durch entsprechende Kreise in der
Zeichnung angedeutet.
Figur 3 zeigt das Entgasungsgehäuse 1 in der bevorzugten Ausführungsform.
Im Grundsatz entspricht der Aufbau dem in Figur 1 ge- ^ zeigten Entgasungsgehäuse 1. Der Außenkammer 4 vorgelagert ist
in der gezeigten Darstellung das Vorkammergehäuse 6, welches über seine freien Ränder 61 unter Bildung der Vorkammer 7 mit
den freien Stirnflächen der Eegrenzungswände 41 der Außenkammer 4 gasdicht verbunden ist und in den Ausströmstutzen 8 mit Öffnung
81 zur Umgebungsatmosphäre mündet. In der Zeichnung sind ferner die Abstandhalter gezeigt, die von der Zwischenwand 3 zum
Deckelement 5 ragen und mit der Bezugzahl 33 bezeichnet sind, bzw. von der Außenwand 62 des Vorkammergehäuses 6 zum Deckelement
5 gerichtet sind und hier die Bezugszahl 63 aufweisen.
Gleiche Merkmale haben in Figur 3 die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 erhalten.
Claims (13)
1. Gehäuse für Batterien mit wenigstens einer Entgasungsöffnung,
durch die das im Inneren der Batterie entstehende Gas in die Umgebungsatmosphäre gelangt, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Entgasungsöffnung ein Entgasungsgehäuse (1) mit einer Gasaufnahmekammer (2) eingesetzt ist, welche über einen
Rohrstutzen (11) direkt mit dem Gasraum des Batteriegehäuses verbunden ist, daß der Gasaufnahmekammer (2) eine von
dieser durch eine Zwischenwand (3) abgetrennte, mit ihr je-
C doch in Strömungsverbindung stehende Außenkammer (4) vorgelagert
ist, und daß die Außenkammer (4) zur Umgebungsatmosphäre hin von einem strömungsdurchlässigen Deckelement (5)
abgedeckt ist, welches an seinen Rändern (51) umlaufend in die freien Stirnflächen (41) der nach außen gerichteten Begrenzungswände
der Außenkammer (4) gasdicht eingelassen ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelement (5) ein metallisches Maschengitter ist.
3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenweite
des metallischen Maschengitters wenigstens 0,15 mm beträgt.
4. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtdicke des metallischen Maschengitters wenigstens 0,1 mm
ist.
5. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische
Maschengitter ein gegen Säure beständiges Gittergewebe ist.
6. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelement (5) ein flächiges Formstück aus geschäumtem
Kunststoff mit offenporigen Zellen für den Gasdurchtritt ist.
7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Formstück wenigstens 1,5 mm und höchstens 3,5 mm
dick ist.
8. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Formstück eine Porengröße von 8 //m bis 130 //m aufweist.
9. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkammer
(4) und das strömungsdurchlässige Deckelement (5) von einem Vorkammergehäuse (6) abgedeckt sind, welches über
&zgr; seine freien Ränder (61) unter Bildung einer Vorkammer (7)
mit den freien Stirnflächen der Begrenzungswände (41) der Außenkammer (4) gasdicht verbunden ist und in einen Ausströmstutzen
(8) mit Öffnung (81) zur Umgebungsatmosphäre mündet.
10. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenwand (3) zwischen der Gasaufnahmekammer (2) und der
Außenkammer (4) wenigstens eine Gasdurchtrittsoffnung (31,
32) angeordnet ist, die höher als der Rohrstutzen (11) liegt.
11. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abv
stand des Deckelementes (5) von der Zwischenwand (3) wenigstens 0,5 mm ist.
12. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
des Deckelementes (5) von der Außenwand (62) des Vorkammergehäuses (6) wenigstens 0,5 mm ist.
13. Gehäuse nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß von der Zwischenwand (3) und von der Außenwand (62) des Vorkammergehäuses (6) jeweils
zum Deckelement (5) gerichtete Abstandhalter (33, 63) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9305165U DE9305165U1 (de) | 1992-05-23 | 1993-04-03 | Gehäuse für Batterien |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9207007U DE9207007U1 (de) | 1992-05-23 | 1992-05-23 | Gehäuse für Flüssigkeitsbatterien |
DE9305165U DE9305165U1 (de) | 1992-05-23 | 1993-04-03 | Gehäuse für Batterien |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9305165U1 true DE9305165U1 (de) | 1993-09-09 |
Family
ID=25959526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9305165U Expired - Lifetime DE9305165U1 (de) | 1992-05-23 | 1993-04-03 | Gehäuse für Batterien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9305165U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0834935A1 (de) * | 1996-09-26 | 1998-04-08 | Akkumulatorenfabrik Moll GmbH & Co. KG | Batterie mit einer Vorrichtung zur Abführung von Abgasen |
-
1993
- 1993-04-03 DE DE9305165U patent/DE9305165U1/de not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0834935A1 (de) * | 1996-09-26 | 1998-04-08 | Akkumulatorenfabrik Moll GmbH & Co. KG | Batterie mit einer Vorrichtung zur Abführung von Abgasen |
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