ES2279918T3 - Acumulador, en particular acumulador de plomo. - Google Patents
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Abstract
Acumulador (1), en especial acumulador de plomo, con una carcasa que presenta diversas celdas (2) y una tapa (4) que cierra la carcasa, teniendo la tapa una pieza inferior (5) colocada sobre la carcasa y una pieza superior (6) dispuesta a distancia de la pieza inferior (5) y que cierra de forma estanca la pieza inferior (5), estando configurados canales de salida (K) de tipo laberinto para la separación de ácido entre la pieza inferior (5) y la pieza superior (6), caracterizado porque la pieza inferior (5) en la zona de la pieza superior (6) está interrumpida de forma contigua a los canales de salida (K) y las celdas (2) en las zonas interrumpidas (10) están separadas entre sí de forma estanca al fluido con secciones de pared de separación de celdas que se unen con la pieza superior (6) y cerradas por la pieza superior (6).
Description
Acumulador, en particular, acumulador de
plomo.
La invención se refiere a un acumulador, en
particular, a un acumulador de plomo con una carcasa que presenta
diversas celdas y una tapa que cierra la carcasa, teniendo la tapa
una pieza inferior colocada sobre la carcasa y una pieza superior
dispuesta a una distancia de la pieza inferior y cerrando de forma
estanca la pieza inferior y estando configurados canales de salida
de tipo laberinto para la separación de ácido entre la pieza
inferior y la pieza
superior.
superior.
En el documento EP 0523273 B1 se describe un
acumulador con una carcasa de plástico, en la que están dispuestas
diversas celdas. Normalmente, existen 6 celdas. La tapa se compone
de una pieza inferior colocada sobre la carcasa de forma estanca a
líquidos y gases con una abertura de llenado y control por celda,
que puede cerrarse con un tapón de cierre. A una distancia de la
pieza inferior está colocada una pieza superior sobre la pieza
inferior, estando configurados espacios huecos de tipo laberinto por
celda entre la pieza inferior y la pieza superior con paredes de
canal para la separación de ácido. El gas y el líquido pueden pasar
a través de las aberturas de llenado y control en la pieza inferior
junto al tapón de cierre y circular hacia dentro de los espacios
huecos. Para desviar los gases que aparecen en el funcionamiento del
acumulador de plomo, el sistema de escape de gases formado por los
espacios huecos está provisto de, al menos, una abertura de escape
de gases, que presenta una protección de encendido en forma de una
válvula de criba de llamas.
En el documento EP 0570703 B1 se describe un
acumulador similar, cuya carcasa igualmente está cerrada
completamente por la pieza inferior y en la que está dispuesta una
pieza superior a una distancia de la pieza inferior y entre la
pieza inferior y la pieza superior está conformado un espacio de
recogida de gas para la separación de ácido. A su vez, el tapón de
cierre se extiende hasta el plano de la pieza inferior. En el plano
de la pieza inferior, en la zona del tapón de cierre existe una
salida de gas, cuyo tamaño está dimensionado de forma que con un
vuelco breve hasta 180° ya no puede salir más ácido del espacio de
gas de la celda respectiva, que el que se aloja en el espacio hueco
asignado.
En el la patente de EE.UU. nº 5843593 se
describe una tapa de batería segura frente a escapes para una
batería de acumulación, que tiene un laberinto de pasos entre cada
válvula de celda y una válvula atmosférica. Los espacios huecos en
forma de laberinto están diseñados de forma que siempre una parte de
cada ruta del laberinto se mantiene sobre el nivel que alcanza el
electrolito en la celda correspondiente, cuando la batería está
volcada sobre cualquiera de sus lados o se gira 90° de su posición
recta. Con esta disposición de laberinto se evita que el
electrolito alcance la válvula atmosférica y salga de la
batería.
El documento EP 1156539 A da a conocer un
acumulador de varias celdas con una carcasa, así como una tapa de
carcasa que cierra la carcasa de forma estanca al gas, que se
compone de tapa superior y tapa inferior, en la que entre la tapa
superior e inferior, configurando una multitud de cámaras de
laberinto que se corresponden entre sí, se prevé una conducción de
salida de escape de gases que une entre sí técnicamente en cuanto a
circulación todas las celdas, que desemboca en el lado frontal en,
al menos, una abertura de escape de gases y está cerrada con una
protección de encendido.
El documento EP 0584 528 A da a conocer un
acumulador de plomo con una carcasa que aloja diversas celdas y con
una tapa que cierra la carcasa, en la que entre una tapa inferior y
una tapa superior dispuesta a una distancia está configurado un
espacio hueco para la separación de ácido, presentando la tapa
inferior una abertura de suelo y la tapa superior una abertura de
llenado y control coaxial respecto a la abertura del suelo que
puede cerrarse con un tapón de cierre, con una pieza de manguito
tubular orientada hacia abajo en el espacio hueco, cuyo extremo
inferior termina dejando una holgura anular libre por encima de la
tapa.
En el documento EP 0584490 A se describe un
acumulador de plomo similar al documento EP 0584528 A, en el que en
la tapa entre una tapa inferior y una tapa superior dispuesta a una
distancia para cada celda está configurada una cámara con puentes
de desviación para la separación de ácido, en el que las celdas en
la tapa presentan una abertura de llenado y, dado el caso, control
con un tapón de cierre que puede cerrarse y circundada por un
puente anular que presenta una abertura de escape de gases y
retorno, y en el que a las celdas está asignada una protección de
encendido en la tapa.
El documento EP 0503 264 A da a conocer una
batería de acumuladores de plomo para automóviles con una carcasa,
básicamente, prismática, que se compone de una caja de bloque que
forma todos los recipientes de celdas y una tapa de bloque cierra
los recipientes de celdas, que está fijado con su lado inferior en
la caja de bloque, de forma que los recipientes de celdas están
obturados entre sí y la carcasa está obturada hacia fuera.
El objetivo de la invención es crear un
acumulador mejorado, que presente una tapa de batería más económica
en cuanto a costes de fabricación y en la que se mejore un reflujo
de electrolito acumulado en el espacio hueco hacia la celda y se
reduzca el riesgo de carga estática en la tapa.
El objetivo se alcanza según la invención con el
acumulador genérico, de forma que la pieza inferior está
interrumpida en la zona de la pieza superior contigua a los canales
de salida y las celdas en las zonas interrumpidas con secciones de
pared de separación de celda contiguas a la pieza inferior están
separadas entre sí de forma estanca al líquido y cerradas por la
parte superior.
De este modo, se propone no cerrar completamente
la carcasa por la parte inferior, como tradicionalmente, sino
prever zonas interrumpidas de forma contigua a los canales en forma
de laberinto en la zona inferior. En estas zonas interrumpidas se
cierran las celdas por la parte superior y se separan entre sí de
forma estanca al líquido mediante secciones de pared de separación
de celdas. La superficie de espacio hueco se reduce ampliamente
según la invención. Esto tiene la ventaja de que los canales de
salida están configurados más cortos y tiene lugar un reflujo de
electrolito desde los espacios huecos a las celdas de forma más
rápida. Además, el riesgo de carga estática en la zona de la pieza
superior e inferior que se encuentran una encima de la otra se
reduce considerablemente, puesto que ahora una gran parte de la
celda está cerrada simplemente por una pared, es decir, la pieza
superior.
La pieza inferior tiene en las zonas
interrumpidas preferentemente una estructura de apoyo con nervaduras
que forman las secciones de pared de separación de celdas y se
alinean con las paredes de separación de celdas de las celdas de la
carcasa. Las nervaduras se unen de forma integral con las paredes de
separación de celdas y la pieza superior, por ejemplo, mediante
soldadura de manera que las celdas tras colocar la tapa están
separadas entre sí de forma estanca al líquido.
Mediante las nervaduras se refuerza la tapa de
forma ventajosa y las celdas se cierran al colocar la tapa sobre la
carcasa de forma económica, por ejemplo, mediante soldadura, pegado,
encaje de las nervaduras con las paredes de separación de
celdas.
En la pieza inferior están colocadas paredes de
canales preferentemente de forma contigua a las zonas interrumpidas,
para formar los canales de salida de tipo laberinto. Además, se
prevén preferentemente puentes de refuerzo en los canales de
salida, con los que se estabiliza la tapa, cuando la pieza superior
está colocada sobre la pieza inferior.
En la pieza inferior se prevén además,
preferentemente, entre las nervaduras y entre las nervaduras y las
paredes de canal, puentes, que sirven para la mejor estabilización
de la tapa. Los puentes se unen en la fabricación de la tapa
preferentemente de forma integral con la pieza superior o mediante
soldadura o pegado, de manera que no puede haber goteo de
electrolito en los espacios intermedios.
La unión de la pieza superior con las
nervaduras, las paredes de canal, los puentes de refuerzo y /o los
puentes tienen lugar, preferentemente, mediante soldadura. Un modo
de fabricación de este tipo es muy sencillo, fiable y
económico.
Para reducir una formación de gotas de
electrolito en la tapa, la superficie de la pieza superior y/o de la
pieza inferior en la zona de los canales de salida es
preferentemente rugosa.
Además es ventajoso que los canales de salida
estén inclinados hacia una abertura de salida de la pieza inferior
que desemboca en la celda asignada. De este modo se garantiza que en
el electrolito que se encuentra en el espacio hueco refluya de
nuevo rápidamente a la celda y los espacios huecos en estado normal
durante el funcionamiento del acumulador estén libres de
electrolito.
Para desviar el gas desde el acumulador, de
forma conocida una abertura de escape de gas debe estar unida de
manera comunicante con los canales de salida, que está provista de
una protección de encendido.
La invención se explica a continuación en
detalle mediante los dibujos adjuntos. Se muestran:
Figura 1 vista en planta de un acumulador según
la invención con tapa parcialmente cortada y zonas interrumpidas en
la pieza inferior;
Figura 2 vista en sección del acumulador de la
figura 1 a lo largo de la línea A-A;
Figura 3 vista en perspectiva de una sección de
una estructura de apoyo de la pieza inferior con nervaduras y
puentes.
La figura 1 muestra un acumulador 1, que tiene
una carcasa de plástico de forma conocida, en la que están
dispuestas seis celdas 2a, 2b, 2c, 2d, 2e y 2f en dos filas. Las
celdas 2 están cerradas entre sí de forma conocida con paredes de
celda. La conexión de consumidores eléctricos en el acumulador 1
tiene lugar mediante dos polos 3. La carcasa abierta por arriba se
cierra mediante una tapa 4 de plástico termoplástico. Esta tapa 4
tiene una pieza inferior 5 y una pieza superior 6 dispuesta a una
distancia de la pieza inferior 5. La pieza superior 6 en forma de
una placa de tapa se extiende sobre una zona amplia de la pieza
inferior 5, al menos, sobre aberturas de llenado y control 5, que
se prevén en la zona inferior 5. En el lado superior de la pieza
inferior 5 están dispuestas paredes de canales 8, que forman canales
de tipo laberinto. Los canales de tipo laberinto discurren desde la
abertura de llenado y control 7 de una celda 2 a la abertura de
llenado y control 7 de la celda 2 contigua, de forma que las celdas
2 están unidas entre sí de forma comunicante por canales que forman
los espacios huecos. Además, se prevén puentes de refuerzo 9 en los
espacios huecos para apoyar la pieza superior 6 y estabilizar la
tapa 4.
De forma contigua a las paredes de canales 8
exteriores, la pieza inferior 5 tiene zonas interrumpidas 10,de
manera que las celdas 2 están tapadas en las zonas interrumpidas 10
simplemente por la pieza superior 6 de la tapa 4.
Para separar las celdas 2 se prevén secciones de
pared de separación de celdas en forma de nervaduras 11 en la pieza
inferior 5, que están unidas de forma integral con la pieza superior
6, por ejemplo, mediante pegado o soldadura y se alinean con las
paredes de celda de las celdas 2. Las nervaduras 11 se unen al
colocar la tapa 4 sobre la carcasa del acumulador 1 de forma
estanca al líquido con las paredes de celda, por ejemplo, mediante
pegado, soldadura o sujeción.
Las nervaduras 11 forman una estructura de apoyo
para las paredes de separación de canal 8 del sistema de escape de
gases y para la tapa 4, para proporcionar la estabilidad necesaria.
Las nervaduras 11 se unen entre sí, además, a través de puentes 12
de forma circular, de manera que la estructura de apoyo obtiene una
mayor estabilidad. Además, se prevén puentes 12, que se extienden
entre nervaduras 11 o puentes 12 y las paredes de separación de
canal 8.
Los espacios huecos o canales en forma de
laberinto que constituyen el sistema de escape de gases están
inclinados hacia las aberturas de llenado y control 7 de la celda
asignada 2, de forma que el electrolito puede recircular de forma
relativamente rápida hacia la celda. Las superficies de la pieza
inferior 5 y de la pieza superior 6 son, preferentemente, rugosas
en la zona de los canales, de manera que se impide ampliamente una
formación de gotitas de electrolito. Los canales de los sistemas de
escape de gases parcial de las celdas 2 están unidos entre sí y
terminan en, al menos, una abertura de escape de gases no
representada, que está provista preferentemente de un filtro de
protección de llamas.
En la fabricación del acumulador, la tapa 4 en
su lado superior está cerrada con la pieza superior 6, de forma que
la pieza superior 6 en forma de una placa de tapa a lo largo de un
borde 13 circundante de la pieza inferior 5, de las nervaduras 11,
de los puentes 12 y de los puentes de refuerzo 9 se une de forma
integral con la pieza inferior 5, por ejemplo, mediante pegado o
soldadura. La tapa previamente montada 5 se coloca sobre la carcasa
del acumulador 1 y se une con ésta firmemente de forma estanca al
líquido. Al mismo tiempo, las nervaduras 11 se unen de forma
estanca al líquido con las paredes de separación de celdas, de
manera que las nervaduras 11 en la zona de la tapa 4 forman
secciones de pared de separación de celdas de las celdas 2.
La figura 2 muestra la tapa de la figura 1 en
sección a lo largo de la línea A-A. Se observa que
en la pieza inferior 5 están configuradas paredes de separación de
canal 8, para almacenar de forma intermedia electrolito y gas de
las aberturas de llenado y control 7 en la pieza inferior 5 a través
de canales de tipo laberinto en el espacio intermedio entre la
pieza inferior 5 y la pieza superior 6. Al mismo tiempo, la pieza
superior 6 está colocada de forma estanca al líquido en las paredes
de separación del canal 8 de la pieza superior 6 y sujeta en un
borde circundante 13 de la pieza inferior 5. Para garantizar una
estabilidad suficiente de la tapa se prevén puentes de refuerzo 9,
que se extienden en la zona de los canales desde la pieza inferior
5 a la pieza superior 6.
Así mismo se observa una nervadura 11, que se
extiende alineándose con paredes de separación de celdas no
representadas en la carcasa del acumulador 1 y se unen de forma
integran estanca al líquido.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de
una estructura de apoyo con nervaduras 11 en forma de cruz, que
están estabilizadas mediante puentes 12 de forma circular. Desde los
puentes 12 parten otros puentes 12 en dirección a las paredes de
separación de canal de la pieza inferior 5. Las nervaduras 11 están
orientadas de forma que se alinean con las paredes de separación de
celdas de las celdas 2 de la carcasa y forman secciones de pared de
separación de celdas en la zona de la tapa 4. Los puentes 12 sirven,
por el contrario, para la estabilización de la tapa.
Claims (12)
1. Acumulador (1), en especial acumulador de
plomo, con una carcasa que presenta diversas celdas (2) y una tapa
(4) que cierra la carcasa, teniendo la tapa una pieza inferior (5)
colocada sobre la carcasa y una pieza superior (6) dispuesta a
distancia de la pieza inferior (5) y que cierra de forma estanca la
pieza inferior (5), estando configurados canales de salida (K) de
tipo laberinto para la separación de ácido entre la pieza inferior
(5) y la pieza superior (6), caracterizado porque la pieza
inferior (5) en la zona de la pieza superior (6) está interrumpida
de forma contigua a los canales de salida (K) y las celdas (2) en
las zonas interrumpidas (10) están separadas entre sí de forma
estanca al fluido con secciones de pared de separación de celdas que
se unen con la pieza superior (6) y cerradas por la pieza superior
(6).
2. Acumulador (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque la pieza inferior (5) en las zonas
interrumpidas (10) tiene una estructura de apoyo con nervaduras
(11) que forman las secciones de pared de separación de celdas, que
se alinean con paredes de celda y están unidas de forma integral con
las paredes de separación de celdas y con la pieza superior
(6).
3. Acumulador (1) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la pieza inferior (8) tiene paredes de
canal (8) de forma contigua a las zonas interrumpidas (10) para la
formación de canales de salida (K) de tipo laberinto.
4. Acumulador (1) según la reivindicación 3,
caracterizado porque la pieza inferior (5) en los canales de
salida (K) tiene puentes de refuerzo (9).
5. Acumulador (1) según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las celdas
(2) están unidas entre sí de forma comunicante mediante canales de
salida (K).
6. Acumulador (1) según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pieza
inferior (5) tiene puentes, que se extienden entre las nervaduras
(11), así como entre las nervaduras (11) y las paredes de canal
(8).
7. Acumulador (1) según la
reivindicación 6, caracterizado porque los puentes (12) están
unidos de forma integral con la pieza superior (6).
8. Acumulador (1) según una de las
reivindicaciones 2 a 7, caracterizado la pieza superior (6)
está soldada con las nervaduras (11) y/o las paredes de canal (8)
y/o los puentes de refuerzo (9) y/o los puentes (12).
9. Acumulador (1) según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pieza
superior (6) y/o la pieza inferior (5) en la zona de los canales de
salida (K) tienen una superficie rugosa.
10. Acumulador (1) según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
canales de salida (K) están inclinados hacia una abertura de salida
de la pieza inferior (5) que desemboca en la celda (2)
asignada.
11. Acumulador (1) según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para cada
celda (2) en la tapa (4) se prevé una abertura de llenado y control
(7) que puede cerrarse mediante un tapón de cierre.
12. Acumulador (1) según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por al menos una
abertura de escape que provee una protección de encendido que está
unida de forma comunicante con los canales de salida (K).
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