ES2307031T3 - Tapa para acumulador electrico y acumulador electrico correspondiente. - Google Patents
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Abstract
Tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105) para acumulador eléctrico (100) adaptada para su disposición integral con el contenedor (2) de dicho acumulador (100), cuya tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105) comprende: - como mínimo un recipiente (6), adaptado para contener un líquido de relleno (R) del electrólito (E) presente en cada una de las celdas (4) del acumulador (100), comunicando a través de uno o varios conductos de suministro (7) de dicho líquido de relleno (R) con dicha celda o celdas (4); - medios de control (9) del nivel (L) de dicho electrólito (E) en cada una de dichas celdas (4), adaptados para impedir/permitir el flujo de dicho líquido de relleno (R) por dicho conducto o conductos de suministro (7) cuando el nivel correspondiente (L) de dicho electrólito (E) es mayor/menor que como mínimo un nivel predeterminado (S); - como mínimo un conducto de descarga (21) de los gases que se forman dentro de cada una de dichas celdas (4), caracterizado porque dicho conducto o conductos de descarga (21) comprenden como mínimo un conducto colector (24) que comunica como mínimo con una o varias de dichas celdas (4); y porque dicho conducto o conductos colectores (24) comunica con una serie de cámaras de acumulación (25), comunicando cada una de ellas con una o varias de dichas celdas (4) a través de uno o varios canales correspondientes de ventilación (26).
Description
Tapa para acumulador eléctrico y acumulador
eléctrico correspondiente.
La presente invención se refiere a una tapa para
un acumulador eléctrico especialmente adaptado para su utilización
en la fabricación de acumuladores de plomo con ácido libre y se
refiere también al correspondiente acumulador eléctrico.
Como es sabido, la tapa de un acumulador
eléctrico consiste en una tapa que cierra un contenedor dotado en
su interior de una serie de tabiques separadores. Éstos definen
las celdas dentro de las que están dispuestos los electrodos o
placas de polaridad positiva y negativa a intervalos.
Las placas, por la misma polaridad están
conectadas eléctricamente entre sí, constituyendo respectivamente
el grupo positivo y negativo y como conjunto forman un
elemento.
Los diferentes elementos están conectados en
serie entre sí y su número varía de acuerdo con el voltaje nominal
del acumulador. En el caso de un acumulador de 12 V iniciales el
número de elementos es y, por lo tanto, el número de celdas es
igual a seis.
Cada uno de los elementos está completamente
sumergido en el electrólito que consiste en una solución acuosa
diluida de ácido sulfúrico.
La tapa está dotada a su vez de una serie de
orificios, uno para cada celda, capaz de ser cerrado por caperuzas
de cierre correspondientes, que permiten el suministro de líquido
de llenado para cada celda.
Tal como es sabido, los procesos químicos que
tienen lugar durante el proceso de carga del acumulador provocan un
consumo de agua que determina la disminución de nivel de
electrólito dentro de cada una de las celdas.
En acumuladores de plomo, durante la carga se
alcanzan voltajes a los que el agua se separa por electrólisis con
la producción consiguiente de sus elementos constituyentes, es
decir, hidrógeno y oxígeno.
La velocidad a la cual el agua se separa depende
de la cinética de la generación de hidrógeno en su reacción en la
placa negativa, que es directamente proporcional a la temperatura y
al grado de despolarización con el que tiene lugar la propia
reacción.
La cantidad de agua que se separa depende del
método con el que se lleva a cabo la nueva carga del acumulador. De
modo más específico, depende del factor de carga comprendido como
la proporción entre la cantidad de electricidad suministrada al
acumulador durante la etapa de carga y la cantidad de electricidad
eliminada por el acumulador durante su descarga.
Este factor depende del tipo de aplicación a la
que se destina el acumulador.
En acumuladores de tracción el acumulador es
descargado frecuentemente y cargado nuevamente por completo y el
factor de carga puede alcanzar 1,2. Esto significa que el 20% de la
cantidad de electricidad suministrada durante la carga es
"gastada" en la reacción de separación del agua.
En acumuladores para la puesta en marcha de
motores endotérmicos (típicamente automóviles, camiones, tractores,
etc.), el factor de carga es ligeramente superior a uno. No
obstante, se cargan de manera continua por el alternador al
desplazarse el vehículo determinando un consumo de agua
significativo a lo largo del tiempo. Este efecto no deseable se ve
acentuado por las elevadas temperaturas operativas, debidas también
a la concentración cada vez mayor de aparatos en el espacio en que
se encuentra el motor en el que está alojado el propio
acumulador.
Otro factor que acelera la generación de
hidrógeno en la placa negativa es la composición de la aleación de
las placas positivas. El antimonio, que históricamente es el metal
más utilizado como material de unión del plomo tanto en las placas
positivas como negativas, tiene el inconveniente de favorecer la
separación poco deseable del agua durante la carga del acumulador
de plomo.
Un primer inconveniente de los acumuladores de
plomo con ácido libre del tipo que se ha descrito consiste en el
hecho de que el nivel de electrólito en cada celda, que disminuye
por las razones que se han mencionado, debe ser comprobado
periódicamente y restablecido mediante la adición de agua destilada
o desmineralizada, para evitar la sulfatación de las placas y daños
irreparables en el acumulador.
En acumuladores de plomo para tracción, el
llenado es una operación llevada a cabo de forma centralizada con
varios métodos que conectan las celdas del acumulador con un
circuito de llenado alimentado desde un recipiente externo. No
obstante, este método no puede ser aplicado a acumuladores de plomo
para el arranque de motores. En este caso, el llenado es llevado a
cabo principalmente de forma manual con ayuda de los orificios de
llenado de los que está dotada la tapa.
Otro inconveniente consiste en el hecho de que
dichas operaciones de mantenimiento deben ser llevadas a cabo con
una cierta frecuencia.
Otro inconveniente consiste en el hecho de que
estas intervenciones deben ser llevadas a cabo de manera rápida a
efectos de evitar que las placas puedan sobresalir del electrólito
provocando daños o pérdida de rendimiento del acumulador.
En acumuladores para el arranque de motores,
para reducir el consumo de agua y, como consecuencia, el número de
intervenciones en mantenimiento por unidad de tiempo, la técnica
anterior ha hecho máxima la altura del electrólito por encima de
las placas y ha propuesto placas realizadas con aleaciones de plomo
sin antimonio.
Un primer límite para estas realizaciones
consiste en el hecho de que la reducción real en el consumo de agua
y, como consecuencia, en números de las intervenciones en
mantenimiento por unidad de tiempo depende de las situaciones en
las que funciona el acumulador.
Ciertamente, existe una reducción real en el
consumo de agua solamente si el regulador del voltaje de carga del
acumulador suministra un voltaje de carga constante sin alteración
excesiva durante toda la vida del acumulador y si la temperatura
del electrólito no supera determinados valores que se pueden
superar fácilmente, por ejemplo, en las estaciones calurosas.
Otro inconveniente consiste en el hecho de que
la ausencia de antimonio tiene efecto negativo sobre el
comportamiento de la placa positiva y, más específicamente, en su
funcionamiento cíclico.
La ausencia de antimonio reduce, ciertamente, la
capacidad de la placa positiva en resistir descargas profundas
repetidas y también en disminuir la aceptación de carga de la placa
propiamente dicha.
Los objetivos de la presente invención consisten
en mejorar los mencionados inconvenientes.
En particular, un primer objetivo de la
invención consiste en conseguir una tapa para acumuladores de plomo
con ácido libre y un acumulador que cuide del restablecimiento del
nivel del electrólito en cada celda automáticamente.
Otro objetivo consiste en fabricar una tapa y un
correspondiente acumulador que, de manera autónoma, lleva a cabo
el restablecimiento del nivel de electrólito sin requerir
intervenciones de aparatos externos.
Otro objetivo consiste en la fabricación de una
tapa y un acumulador correspondiente que restablecen los niveles de
electrólito en las celdas de manera selectiva y sustancialmente,
de forma continua a lo largo del tiempo.
Otro objetivo consiste en la realización de una
tapa y acumulador correspondiente que mantiene el nivel del
electrólito en las celdas constantes sustancialmente, asegurando la
precisión necesaria y evitando desperdicio.
Otro objetivo consiste en realizar una tapa y
acumulador correspondiente que permite la simplificación de la
operación de mantenimiento periódico.
Otro objetivo consiste en la realización de un
acumulador de plomo con ácido libre que, con las mismas
características (dimensiones, potencia que se puede suministrar,
etc.) y condiciones operativas, requiere intervenciones de
mantenimiento por unidad de tiempo menores, con respecto a los
acumuladores convencionales análogos.
Otro objetivo consiste en conseguir un
acumulador de plomo con ácido libre que tenga buena capacidad de
funcionamiento cíclico de la placa positiva.
Otro objetivo consiste en conseguir una tapa
para acumuladores de plomo con ácido libre y un acumulador
correspondiente que no está sometido a pérdidas de electrólito, por
ejemplo, en caso de inversión temporal.
El último objetivo pero no menos importante,
consiste en realizar una tapa para acumuladores de plomo con ácido
libre y el correspondiente acumulador que sea fácil de fabricar y
eficaz en cuanto a costes.
Estos objetivos se consiguen mediante una tapa
para un acumulador eléctrico de acuerdo con la reivindicación
principal.
De la misma manera, sus objetivos y ventajas se
consiguen mediante un acumulador eléctrico de acuerdo con las
reivindicaciones correspondientes.
De manera ventajosa, la solución que se propone
en la presente invención permite llevar a cabo el restablecimiento
automático y simultáneo del nivel de electrólito en cada una de las
celdas y por lo tanto, permite la realización de acumuladores que
pueden también funcionar en ambientes a elevada temperatura.
También de forma ventajosa la presente invención
prevé que el depósito quede dotado de una embocadura de llenado que
permite la renovación de la reserva de líquido para relleno.
También de forma ventajosa, la tapa que se
propone permite que el número de intervenciones de mantenimiento
por unidad de tiempo en el acumulador se pueda reducir de manera
sustancial y, en algunos casos, permite la realización de
acumuladores que no requieren intervención durante la totalidad de
su vida útil.
También de forma ventajosa, la solución
propuesta permite la realización de acumuladores con placas de
plomo-antimonio que si bien conservan su capacidad
de funcionamiento cíclico, requieren sustancialmente un menor
mantenimiento por unidad de tiempo con respecto a acumuladores
convencionales análogos.
Estos objetivos y ventajas se comprenderán mejor
por la descripción de unas realizaciones preferentes que tienen
carácter indicativo y no limitativo, haciendo referencia a los
dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 representa una vista en perspectiva
parcialmente seccionada de una tapa para acumuladores según la
presente invención, montado en un acumulador eléctrico que también
es objeto de la presente invención;
La figura 2 representa una vista en perspectiva
con las piezas parcialmente desmontadas del acumulador y tapa de la
figura 1;
La figura 3 muestra una vista en planta de una
parte de la tapa del acumulador de la figura 1;
La figura 4 representa una vista lateral de una
sección parcial de la tapa y del acumulador de la figura 3 a lo
largo de la sección B-B;
La figura 5 muestra una vista lateral de una
sección parcial de una variante de realización de la tapa y del
acumulador, según la invención;
La figura 6 muestra una vista en perspectiva con
sección parcial de otra realización variante de la tapa y del
acumulador, según la invención;
La figura 7 representa una vista lateral de una
sección parcial de la tapa y del acumulador de la figura 6;
La figura 8 representa una vista en perspectiva
de otra variante de realización de la tapa del acumulador según la
invención;
La figura 9 representa una vista en planta de
una parte de la tapa y del acumulador de la figura 8;
La figura 10 representa una vista lateral de una
sección parcial de la tapa y del acumulador de la figura 8;
La figura 11 muestra una vista lateral de una
sección parcial de otra variante de realización de la tapa y del
acumulador, según la presente invención;
La figura 12 representa una vista lateral de una
sección parcial de la tapa y del acumulador de la figura 1 en una
primera etapa operativa;
La figura 13 representa una vista lateral de una
sección parcial de la tapa y del acumulador de la figura 1 en otra
etapa operativa.
Si bien las realizaciones descritas hacen
referencia a acumuladores de plomo con ácido libre es evidente que
la solución propuesta también puede ser aplicada a otros tipos de
acumuladores.
El tapa para acumuladores eléctricos y el
acumulador correspondiente según la presente invención está
representado en la figura 1 en la que están indicados
respectivamente con los numerales de referencia (1 y 100).
El acumulador eléctrico (100) comprende
sustancialmente una etapa (1) que cierra el cuerpo contenedor (2)
por su parte superior, dotado en su interior de una serie de
tabiques verticales separadores (3) que definen las celdas (4) del
acumulador (100).
Cada una de las celdas (4) está adaptada para
contener el electrólito (E) y para alojar los grupos de placas (5),
conectados eléctricamente entre sí a efectos de poder crear las
terminales polares positivo (P) y negativo (N) del acumulador
(100).
La invención prevé que en la tapa (1) se define
un recipiente (6), visible en las figuras 2 y 4, adaptado para
contener un líquido de relleno (R) del electrólito (E) que comunica
con cada una de las celdas (4) con intermedio de uno o varios
conductos de suministros (7) del líquido (R) y medios de control
del nivel (L) del electrólito (E) en cada celda (4), indicado en su
conjunto con un numeral (9), adaptado para impedir/permitir el
flujo del líquido (R) por el conducto (7) cuando el correspondiente
nivel (L) del electrólito (E) es mayor/menor que un nivel
predeterminado (S), visible en la figura 4.
\newpage
También se debe observar que el recipiente (6)
está dotado de un orificio de llenado (8) indicado en la figura 2,
que permite que el recipiente (6) pueda ser rellenado. Este
orificio de llenado (8) puede ser cerrado con un tapón
correspondiente (81) y ventajosamente permite la reserva del
líquido de relleno (R) de forma renovable con una intervención
simple y programable.
En cuanto al líquido de relleno (R), éste
consiste en general en agua destilada o desmineralizada.
Los medios de control (9) del nivel (L)
consisten en elementos tubulares (10), cuyos conductos (11) colocan
cada una de las celdas (4) en comunicación con el recipiente (7)
de acuerdo con los diferentes niveles (L) del electrólito (E).
En particular cada uno de los elementos (10)
tiene la función de conectar hidráulicamente, o no, de acuerdo con
el nivel (L) del electrólito (E), las cámaras de aire (12, 13) que
están definidas, respectivamente, en los recipientes (7) y en cada
una de las celdas (4).
La cámara de aire del recipiente (12) está
definida por la superficie del líquido (R), por la pared superior
del recipiente (61) y por las partes de la pared lateral (62) del
recipiente (6) que sobresalen del líquido (R) cuando el acumulador
(100) se encuentra en posición de funcionamiento.
Se debe observar que la pared superior (61) del
recipiente (6), consiste en un elemento de cierre realizado con un
elemento laminar (1b), aplicado por sellado térmico o medios
equivalentes al cuerpo principal (1a) de la tapa (1).
De la misma manera, cada una de las cámaras de
aire (13) de cada celda (4) está definida por la superficie del
electrólito (E), por la pared superior de la celda (41) y por las
partes de la pared lateral (42) de la celda (4), que sobresalen del
electrólito y cuando el acumulador (100) se encuentra en posición
de trabajo.
Tal como se apreciará más claramente a
continuación, la conexión entre las cámaras (12, 13) es realizada
cuando el nivel (L) del electrólito (E) es más bajo que el nivel
deseado (S).
El nivel deseado (S) del electrólito (E) de cada
celda (4), está determinado por la longitud (15) del extremo
inferior (10a) del elemento tubular (10) con respecto a la pared
superior (41) de la celda (4), tal como se puede ver en particular
en la figura 4.
De manera más específica, el nivel (S) es igual
a la altura (16) de cada una de las celdas (4) menos la longitud
(15).
La longitud (17) del extremo superior (10b) del
elemento tubular (10) con respecto a la superficie inferior (63)
del recipiente (6) determina también el nivel máximo de relleno
del líquido (R) que puede ser introducido en el propio recipiente
(6).
Para que los medios de control (9) del nivel (L)
funcionen adecuadamente, es necesario, en realidad, que dicho
nivel máximo no sea nunca superado.
Una realización variante de la tapa objeto de la
presente invención, que se ha indicado en su conjunto con el
numeral de referencia (101) en la figura 5, difiere de la anterior
por el hecho de que los medios (9) para detectar y controlar el
nivel (L) del electrólito (E) comprenden un flotador (18),
mecánicamente conectado a un eje (19), acoplado con capacidad de
deslizamiento con un elemento de guía, que en el ejemplo consiste
en el elemento tubular (10).
En este caso, cuando el nivel (L) del
electrólito (E) de la celda (4) alcanza el nivel deseado (S), el
conducto (11) es interceptado por la superficie superior del
flotador que bloquea el flujo del líquido (R).
Otra realización variante representada en la
figura 6 difiere de las anteriores por el hecho de que la tapa
(102) está dotada de una serie de orificios (20) de inspección y
llenado de las celdas (4). De manera más específica, estos
orificios están realizados en correspondencia con cada uno de los
elementos tubulares (10) y pueden ser cerrados con intermedio de un
número de caperuzas de cierre (20a) igual a las aberturas (20b)
adaptadas de manera que no obstruyan el conducto (11).
En otras realizaciones, que no se han
representado a efectos de mayor brevedad, dichos orificios de
inspección no están dispuestos en los elementos tubulares (10).
Nuevamente, según la invención, el acumulador
está dotado de un conducto de descarga para los gases producidos
dentro de cada una de las celdas (4) durante la carga.
Una primera tapa y el acumulador
correspondiente, dotado de dicho conducto de descarga (21), se ha
representado en la figura 7 en la que se ha indicado de modo global
con el numeral de referencia (103).
El conducto (21) consiste en un orificio pasante
(22) realizado en la tapa (103) y de manera más específica en la
lámina de cierre (1b) de la tapa.
Una realización variante no representada difiere
de la anterior en el hecho de que el conducto de descarga (21)
comprende una válvula de sobrepresión unidireccional alojada en el
orificio pasante (22). De manera más específica, la válvula de
sobrepresión comprende un cuerpo tubular cerrado por una base
acoplada de forma desmontable con un collar tubular realizado en
las proximidades del extremo del conducto de descarga (21).
Los gases que se forman durante las reacciones
electroquímicas en las celdas (4) son descargados, por lo tanto, en
la atmósfera externa tan pronto como la presión interna alcanza el
valor de apertura de la válvula unidireccional.
El valor de la presión de apertura de la válvula
es tal que contrarresta la presión ejercida por el electrólito y
sobre la propia válvula cuando el acumulador es invertido.
Esto permite ventajosamente impedir las fugas de
líquido del acumulador aunque esté dispuesto de forma
invertida.
Otra realización variante de la tapa, que se ha
indicado en su conjunto con el numeral (104) en las figuras 8, 9 y
10, difiere de la anterior por el hecho de que el conducto de
descarga (21) de los gases comprende un conducto colector (24) que
comunica con una serie de cámaras de acumulación (25), cada una de
las cuales comunica con una celda (4) a través del canal de
ventilación correspondiente (26).
La válvula de sobrepresión indicada en su
conjunto con el numeral de referencia (28) está dispuesta en un
extremo del conducto de descarga (21).
Otra realización variante prevé que el elemento
de válvula coopere con un dispositivo antiexplosión que consiste
de manera general en un tabique poroso de cerámica o de material
plástico.
La invención prevé también que la superficie
inferior de la cámara de acumulación (25) y el conducto colector
(24) quedan dotados de planos inclinados (27).
Estos planos inclinados (27) tienen la función
de facilitar la nueva entrada del electrólito (E) que se puede
acumular dentro de la cámara de acumulación (25) o del conducto
colector (24) después de una inversión accidental del acumulador o
después de la condensación de la niebla de ácido transportada por
los gases que se forman durante la carga.
También se debe observar que las cámaras de
acumulación (25) permiten también la mezcla del electrólito (E) que
puede haber escapado por fugas desde las celdas (4) que se
encuentra presente en el conducto colector (24), que se retrase y
permita la nueva entrada dentro de cada celda (4) del electrólito
(E) que ha escapado realmente por fugas.
Otra variante de la tapa y del acumulador
correspondiente, que se ha indicado de manera global con el numeral
(105) de la figura 11, difiere de los anteriores por el hecho de
que las superficies superiores de la cámara de acumulación (25) y
del conducto colector (24) consisten también en planos inclinados
(28).
Dentro del conducto colector (24) y de la cámara
de acumulación (25) quedan definidos depósitos que comunican entre
sí y que se han indicado respectivamente con los numerales (29,
30).
Estos depósitos (29, 30) permiten que el
electrólito (E) que ha escapado por fugas de las celdas (4) sea
retenido de manera más eficaz permitiendo su retorno a la celda
correspondiente (4).
En el caso de que el acumulador sea invertido,
realmente, el líquido que escapa por fugas de las celdas (4) se
vierte en primer lugar en las cámaras de acumulación (24) llenando
gradualmente los depósitos correspondientes (29) y alcanzando
después el conducto colector (25) llenando los depósitos (30) donde
se pueda mezclar con los líquidos (E) que proceden de las otras
celdas (4).
El montaje de la tapa y de los acumuladores
correspondientes y su funcionamiento se describirán a continuación
haciendo referencia a la primera de las realizaciones escritas que
se han representado en las figuras 1 a 4.
El montaje del acumulador (100) prevé la
soldadura de los grupos de placas (5) entre sí con los
correspondientes separadores y su inserción dentro de las celdas
correspondientes (4).
Cuando los elementos han sido conectados entre
sí y el cuerpo principal (1a) de la tapa (1) ha sido soldado al
contenedor (2) con estanqueización en caliente o procesos
equivalentes, se efectúa la soldadura de los terminales polares (P)
y (N).
Para acumuladores que se comercializan en estado
de cargo con ácido, se procede a la formación de las placas con
métodos conocidos y finalmente la aplicación de la lámina de cierre
(1b).
Finalmente, se procede a llenar el recipiente
(6) con el líquido (R) a través del orificio de llenado (8) y al
cierre subsiguiente.
\newpage
Al final de estas operaciones, los niveles de
electrólito (E) y del líquido de relleno (R) son los representados
en la figura 12.
Las dos cámaras de aire (12, 13) son aisladas
entre sí dado que el conducto (11) está obstruido por el propio
electrólito (E).
Una posible disminución del nivel (L) del
electrólito (E) por debajo del nivel predeterminado (S) de una de
las celdas (4) sitúa la cámara (12) en comunicación con la
correspondiente cámara (13) a través del conducto (11).
La creación de esta conexión permite, tal como
está representada en la figura 13, el flujo de aire desde la
cámara (13) hacia la cámara (12) a través del conducto (11), tal
como se ha indicado con las flechas (30) y el consiguiente flujo de
líquido (R) hacia dentro de la celda correspondiente (4), a través
del conducto de suministros (7), tal como se ha representado por
las flechas (31).
Esto determina la elevación del nivel (L) del
electrólito (E) en la correspondiente celda (4).
Cuando el nivel (L) del electrólito (E) alcanza
el extremo inferior (10a) del elemento tubular (10), la conexión
de las dos cámaras (12, 13) es interrumpida y el aire, que no es
capaz de pasar hacia dentro de la cámara (12), impide que el
líquido (R) pueda caer por el conducto de suministro (7). Esto
lleva el nivel (L) del electrólito (E) nuevamente al valor inicial
mostrado en la figura (12) obteniendo de esta manera el
restablecimiento automático del nivel (L) del electrólito (E) en la
celda (4) involucrada.
Para acumuladores que son comercializados en
estado de carga seca, el acumulador puede ser construido de manera
más útil en la variante indicada en la figura (6). En este caso,
el llenado de las celdas con el electrólito se llevará a cabo en el
momento de la venta del acumulador a través de los orificios (20)
conjuntamente con el recipiente (6).
Por lo anteriormente indicado es evidente que la
solución propuesta permite la realización de un acumulador que
soluciona de manera autónoma el mantenimiento del nivel (L) del
electrólito (E) dentro de cada celda (4) sustancialmente constante
y por encima de las placas (5), impidiendo el desarrollo de procesos
de deterioro de dichas placas (5).
También de modo ventajoso, el control automático
y continuo del nivel del electrólito permite que el cabezal (32),
visible en la figura 12, sobre las placas (5), es decir, la
diferencia de nivel entre la superficie libre del electrólito (E) y
el nivel superior de las placas (5), pueda ser reducido.
Esto permite de manera ventajosa que la altura
(16) de la celda (4) y por lo tanto el volumen total del acumulador
se reduzca o que con las mismas dimensiones de la celda (4), se
posibilite el incremento de la altura de las placas (5) y por lo
tanto la mejora del rendimiento específico del acumulador.
También de manera ventajosa, esto permite la
realización de acumuladores que pueden ser utilizados en ambientes
con climas calurosos traduciendo sustancialmente el número de
intervenciones de mantenimiento por unidad de tiempo.
La solución propuesta permite también la
simplificación de las operaciones de mantenimiento. En estas
circunstancias, el operador debe procedes exclusivamente a llenar
el recipiente, lo que procederá de forma automática a restablecer
los niveles de electrólito de las diferentes celdas cuando sea
necesario.
Por lo tanto, no es necesario ocuparse de la
comprobación y posible restablecimiento normal del nivel del
electrólito de cada celda individual. La comprobación de la
presencia de líquido de relleno (R) en el recipiente (6) asegura,
ciertamente, que el nivel del electrólito en las celdas es óptimo,
permitiendo por lo tanto la eliminación de los dispositivos de
detección óptica de los niveles de cada celda con los que están
dotados algunos acumuladores.
De manera ventajosa, la presencia del recipiente
(7) en el acumulador permite reducir el número de operaciones de
mantenimiento por unidad de tiempo mientras que asegura
simultáneamente las condiciones operativas óptimas del
acumulador.
Se debe observar que, considerando el consumo de
agua de los acumuladores actuales, un acumulador dotado de la tapa
de la invención equipada con un recipiente adecuado, no requiere
relleno durante su vida útil de funcionamiento incluso en
condiciones de temperatura extremas.
También es ventajosa, la solución propuesta, de
mantener el nivel óptimo del electrólito en las diferentes celdas e
incrementar el intervalo de tiempo entre una intervención de
mantenimiento y la siguiente, la cual permite la utilización de
placas de aleaciones que promueven el consumo de agua. En
particular, la solución propuesta permite la utilización de
aleaciones de antimonio en las placas positivas manteniendo las
ventajas antes mencionadas referentes a la posibilidad de ciclos de
las propias placas.
También es importante observar que la tapa y el
acumulador correspondiente se puede realizar en unas dimensiones
que se adaptan a las normas previstas para acumuladores objeto de
la presente invención.
Si bien la invención ha sido descrita con
referencia a las tablas y dibujos adjuntos, ésta podrá recibir
modificaciones en la etapa de realización, todas las cuales
quedarán cubiertas por el mismo concepto inventivo expresado por
las siguientes reivindicaciones y quedarán por lo tanto protegidas
por la presente patente.
Claims (17)
1. Tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105) para
acumulador eléctrico (100) adaptada para su disposición integral
con el contenedor (2) de dicho acumulador (100), cuya tapa (1, 101,
102, 103, 104, 105) comprende:
- -
- como mínimo un recipiente (6), adaptado para contener un líquido de relleno (R) del electrólito (E) presente en cada una de las celdas (4) del acumulador (100), comunicando a través de uno o varios conductos de suministro (7) de dicho líquido de relleno (R) con dicha celda o celdas (4);
- -
- medios de control (9) del nivel (L) de dicho electrólito (E) en cada una de dichas celdas (4), adaptados para impedir/permitir el flujo de dicho líquido de relleno (R) por dicho conducto o conductos de suministro (7) cuando el nivel correspondiente (L) de dicho electrólito (E) es mayor/menor que como mínimo un nivel predeterminado (S);
- -
- como mínimo un conducto de descarga (21) de los gases que se forman dentro de cada una de dichas celdas (4), caracterizado porque dicho conducto o conductos de descarga (21) comprenden como mínimo un conducto colector (24) que comunica como mínimo con una o varias de dichas celdas (4); y porque dicho conducto o conductos colectores (24) comunica con una serie de cámaras de acumulación (25), comunicando cada una de ellas con una o varias de dichas celdas (4) a través de uno o varios canales correspondientes de ventilación (26).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105), según la
reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios de
control (9) del nivel (L) comprenden como mínimo un elemento
tubular (10), cuyo conducto (11) está adaptado para conectar
hidráulicamente, o no, de acuerdo con el nivel (L) de dicho
electrólito (E), las cámaras de aire (12, 13) que están definidas
en dicho recipiente o recipientes (6) y en cada una de dichas
celdas (4) de acuerdo con los diferentes niveles (L) de electrólito
(E).
3. Tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105), según la
reivindicación 2, caracterizada porque dicha cámara de aire
(12) del recipiente o recipientes (6) está definida por la
superficie libre de dicho líquido de relleno (R), por la pared
superior (61) y por las partes de la pared lateral (62) de dicho
recipiente o recipientes (6), sobresaliendo de dicho líquido de
relleno (R), cuando el acumulador (100) se encuentra en posición de
trabajo.
4. Tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105), según la
reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque dicha cámara de
aire (13) de dicha celda o celdas (4) está definida por la
superficie libre de dicho electrólito (E), por la pared superior
(41) y por las partes de dicha pared lateral (42) de dicha celda o
celdas (4) que sobresalen de dicho electrólito (E) cuando el
acumulador (100) se encuentra en posición de trabajo.
5. Tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105), según
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada
porque dicho nivel predeterminado (S) de dicho electrólito (E) de
cada una de las celdas (4) es sustancialmente igual a la altura
(16) de dicha celda (4) menos la longitud (15) del extremo
inferior (10a) del correspondiente elemento o elementos tubulares
(10) con respecto a la pared superior (41) de dicha celda (4).
6. Tapa (101), según la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos medios de control (9) del nivel
(L) del electrólito (E) comprenden como mínimo un flotador (18)
conectado mecánicamente a un eje (19) acoplado con capacidad de
deslizamiento con un elemento de guía.
7. Tapa (104, 105), según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho
conducto o conductos colectores (24) tiene como mínimo una pared
dotada de planos inclinados (27, 28).
8. Tapa (104, 105), según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada una de
esas cámaras de acumulación (25) tiene como mínimo una pared
dotada de planos inclinados (27, 28).
9. Tapa (104, 105), según la reivindicación 7 u
8, caracterizada porque dichos planos inclinados (27, 28)
definen uno o varios depósitos (29, 30) y que comunican entre
sí.
10. Tapa (103, 104, 105), según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque en dicho
conducto o conductos de descarga (21) está dispuesto como mínimo
una válvula de sobrepresión (28).
11. Tapa (103, 104, 105), según la
reivindicación 10, caracterizada porque la presión de
apertura de dicha válvula o válvulas de sobrepresión (28) no es
inferior a la presión ejercida por dicho electrólito (E) sobre
dicha válvula o válvulas de sobrepresión cuando dicho acumulador
(100) está invertido.
12. Tapa (103, 104, 105), según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque dicho
conducto o conductos de descarga (21) tiene como mínimo un
dispositivo antiexplosión.
\newpage
13. Tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105), según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque dicho depósito o depósitos (6) está dotado como mínimo de un
orificio de llenado (8) para el llenado de dicho recipiente o
recipientes (6), que puede ser cerrado como mínimo por una caperuza
correspondiente (81).
14. Tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105), según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque comprende un cuerpo principal (1a) y como mínimo un elemento
de cierre (1b).
15. Tapa (102, 103, 104, 105), según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
está dotada como mínimo con un orificio de llenado, inspección y
relleno (20) para cada una de dichas celdas (4), que puede ser
cerrado mediante una caperuza de cierre (20a).
16. Tapa (102, 103, 104, 105), según la
reivindicación 15 y cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5,
caracterizada porque dicho orificio u orificios de llenado,
inspección y relleno (20) está realizado en correspondencia de
dicho elemento o elementos tubulares (10), teniendo dicha caperuza
(20a) como mínimo una abertura (20b) adaptada para no obstruir
dicho conducto (11).
17. Acumulador eléctrico (100) que
comprende:
- -
- un recipiente (2) dotado en su interior de una o varias celdas (4) adaptada cada una de ellas para recibir como mínimo un grupo de placas (5) de dicho acumulador (100) y para contener el electrólito (E);
- -
- como mínimo una tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105) adaptada para cerrar dicho contenedor (2); caracterizado porque dicha tapa (1, 101, 102, 103, 104, 105) está realizada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.
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