ES2322705T3 - Bateria que posee un conector de placa solido que conecta placas de bateria negativas y placas de bateria positivas. - Google Patents
Bateria que posee un conector de placa solido que conecta placas de bateria negativas y placas de bateria positivas. Download PDFInfo
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Abstract
Una batería que posee un conector de placa sólido que conecta placas de batería negativas y placas de batería positivas y consta de: una caja de batería que presenta al menos dos compartimentos de célula de batería, cada uno de dichos compartimentos de célula de batería contiene al menos una placa de batería negativa y al menos una placa de batería positiva y una cubierta de batería. La batería está caracterizada porque la cubierta de batería presenta al menos una serie de ranuras molde del conector de placa, de las que al menos una serie está separada por una pared de separación, y dicha pared de separación presenta un orificio en sí misma que conecta cada ranura molde adyacente. Cada una de las ranuras molde del conector de placa adyacentes recibe un volumen de plomo líquido, dicho volumen de plomo líquido se convierte en una masa contigua en al menos una de dichas series de ranuras adyacentes molde del conector de placa cuando se solidifica el volumen de plomo.
Description
Batería que posee un conector de placa sólido
que conecta placas de batería negativas y placas de batería
positivas.
La presente invención trata de células
electroquímicas y especialmente de baterías de acumulador de plomo
ácido.
Existen cinco problemas persistentes de
ingeniería que han afectado a la industria de batería de acumulador
de plomo ácido. El primer problema consiste en conexiones entre
células defectuosas. Actualmente, las conexiones entre células se
realizan soldando dos orejetas erguidas desde la placa mediante una
ranura en un separador de una caja de batería. Esta conexión
soldada se conoce normalmente como una conexión "mediante
separador". Existe un problema con esta conexión convencional
"mediante separador", y es que la soldadura es susceptible de
romperse. Las conexiones rotas permitirán la formación de arcos
eléctricos. Esto puede dar lugar a una explosión si los arcos
eléctricos inflaman los gases de hidrógeno y oxígeno que se generan
naturalmente dentro de la batería.
Las explosiones provocadas por baterías son a
menudo muy serias y a veces letales. De acuerdo con las estadísticas
de la Administración Nacional para la Seguridad y el Tráfico en
Autopistas, anualmente se tratan en hospitales 6 000 damnificados
por baterías. Actualmente, una batería convencional de 12 voltios
tiene 5 conexiones internas "mediante separador" además de dos
conexiones externas de soldadura de terminal. Todas estas conexiones
por soldadura tienen potencial para romperse, crear arcos
eléctricos y provocar una explosión.
El segundo problema está relacionado con el
sellado en las conexiones entre células de entre las ranuras molde
del conector de placa. Es importante que se realice un buen sellado
para prevenir que no se pierda el electrolito de una célula a otra.
La pérdida de electrolito puede provocar que se descarguen
eléctricamente las células y que se vuelvan eléctricamente
desequilibradas.
El tercer problema de las baterías
convencionales se encuentra en la pérdida de electrolitos en la zona
de los terminales externos. En la construcción convencional, las
bornas huecas del terminal externo están prefabricadas de plomo y
amoldadas a la cubierta interna de la batería. Después de sellar con
calor la cubierta de la batería con la caja de la batería,
sobresaldrán dos postes internos que se extenderán desde dos células
del extremo en la caja de la batería - una positiva y una
negativa-, mediante las dos bornas huecas del terminal en la
cubierta de la batería. Los extremos de los postes externos y las
bornas del terminal externo prefabricadas están conectados por un
proceso de soldadura. Se pretende que las bornas huecas del terminal
externo amoldadas a la cubierta sellen el terminal externo para
evitar una pérdida de electrolitos y de gas de la batería. La borna
hueca del terminal externo mejora un poco el sistema mediante juntas
de goma, anillas "0", contratuercas y otros medios utilizados
antiguamente para prevenir la pérdida de electrolitos. Sin embargo,
las bornas huecas del terminal externo, además de ser demasiado
costosas, son relativamente frágiles y dependen de una buena
soldadura a los postes internos de la célula, además de que todavía
son muy propensas a la pérdida de gas y electrolitos.
El cuarto problema se encuentra en la corrosión
en el momento de la fusión de las orejetas de placa a los
conectores de placa. La corrosión la causan el ataque de ácidos y
gases corrosivos y combinaciones de aleaciones de plomo utilizadas
en la batería.
El quinto problema se refiere a la necesidad de
cepillar las orejetas de placa antes de entrar en el conector de
placa fundido. Al cepillarlas, se elimina material ajeno al montaje,
tal como residuos de óxido de plomo que han quedado de la operación
de creación de la placa, y cualquier óxido de plomo derivado de la
exposición natural a la atmósfera. El cepillado crea, al mismo
tiempo, una apariencia metálica brillante en la orejeta de
placa.
Por consiguiente, existe una necesidad clara en
la técnica de eliminar la posibilidad de explosiones debido a
fallos en la soldadura. Existe otra necesidad de eliminar bornas de
terminal externo preamoldadas, postes de célula internos
preamoldados y procedimientos de soldadura asociados para crear
terminales externos. Existe, además, la necesidad de impedir que
los ácidos y los gases corrosivos alcancen el punto de fusión entre
las placas y los conectores de la batería. Finalmente, existe la
necesidad de eliminar la necesidad de cepillar una orejeta de placa
de batería antes de su inserción dentro de un conector de placa
fundido.
La patente US 4,230,241 describe un aparato para
crear conectores de batería y conexiones entre células en una caja
de batería con un frente abierto antes de la inserción de
electrolitos o de ajustarle una cubierta.
La patente US 4,299,281 describe un método para
fabricar terminales de batería directamente en su sitio dentro y a
través de una pared lateral de una caja de batería.
Ninguna de dichas patentes US revela una
cubierta de batería con células molde de terminal formadas en la
cubierta de la batería.
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De acuerdo con la presente invención, se ofrece
una batería como se indica en la reivindicación 1. Además, de
acuerdo con la presente invención se ofrece un método para fabricar
el sistema de circuitos de una batería como se describe en la
reivindicación 6.
Por consiguiente, uno de los objetivos de la
presente invención es el de ofrecer una batería que no contenga
soldaduras en el circuito eléctrico.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de ofrecer una batería sin conectores entre células o bornas
de terminal externo huecas dentro de la cubierta de la batería.
Otro objetivo de la presente invención es el de
proporcionar una batería que no requiera de máquinas de soldadura
en su fabricación.
Otro objetivo más de la presente invención es el
de ofrecer un circuito de fabricación sólida de plomo vertido que
incluya conectores de placa, conexiones entre células y conectores
de terminal externo.
Otro objetivo de la presente invención es el de
ofrecer una batería donde la cubierta de la batería y el molde del
terminal externo sirvan como molde de circuito.
Otro objetivo de la presente invención es el de
verter el circuito eléctrico completo de la batería de una única
vez.
Otro objetivo de la presente invención es el de
sellar las conexiones entre células para evitar la propagación de
líquidos o gases y, por lo tanto, impidiendo que los electrolitos o
los gases se desplacen de una célula adyacente a la otra.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de reducir el número de máquinas y operaciones con maquinaria
requerido para fabricar baterías.
Otro objetivo de la presente invención es el de
sellar las conexiones entre células para evitar la propagación de
líquidos o gases y, por lo tanto, impidiendo que los electrolitos o
los gases se desplacen por fuera de la batería entre la cubierta de
la batería y los terminales externos.
Otro objetivo de la presente invención es el de
sellar el punto de fusión entre las orejetas de placa y los
conectores de batería para prevenir la corrosión por medio de
líquidos y gases.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de sellar simultáneamente las conexiones entre células, los
terminales exteriores y las orejetas de placa, al mismo tiempo que
los puntos de fusión del conector de placa, mediante el vertido de
plomo líquido en las ranuras molde del conector de placa de la
cubierta y fabricar, de esta manera, el circuito eléctrico completo
de la batería.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de ofrecer un método de fabricación de baterías de acumulación
de plomo ácido que supere los problemas de la técnica previa.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de ofrecer una batería de acumulación de plomo ácido más
segura, más ligera y más eficiente.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de eliminar o reducir considerablemente las explosiones en
baterías de plomo-ácido.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de reducir la cantidad de plomo utilizado en la fabricación
de baterías de acumulación de plomo-ácido.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de fabricar una batería en la que los conectores de placa se
sostengan y se afiancen por estar fabricados en ranuras molde del
conector de placa en la cubierta de plástico de la batería.
Otro de los objetivos de la presente invención
es el de ofrecer una orejeta de placa que no necesite ser cepillada
ni fundida antes de su inserción en el conector de placa
fundido.
Finalmente, un objetivo de la presente invención
es el de reducir la trayectoria eléctrica en las baterías de
acumulación de plomo ácido.
La batería de la presente invención incluye una
pluralidad de placas de batería positivas, una pluralidad de placas
de batería negativas, una cubierta de batería y una caja de batería.
La cubierta de batería incluye una pared superior y una pluralidad
de paredes laterales. La pared superior tiene una superficie
superior y una superficie inferior. En esa superficie inferior de
la pared superior se forma una pluralidad de ranuras molde del
conector de placa o ranuras molde. Cada ranura molde recibe una
orejeta positiva o negativa desde placas de batería positivas o
negativas.
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El límite de cada ranura molde está formado por
la superficie inferior de la pared superior, dos paredes de
separación y dos paredes de extremo. El límite de cada ranura molde
de terminal está formado por la superficie inferior de la pared
superior, dos paredes de extremo, una pared lateral y una pared de
separación. Preferentemente, la pluralidad de las ranuras molde
está amoldada como una unidad para asegurar que todas las paredes
estén selladas herméticamente de manera que cada ranura molde esté
aislada desde otras ranuras molde, tanto de líquidos como de gases.
El proceso de montaje de la batería establece que la cubierta de la
batería y la caja de la batería tienen que rotar 180 grados desde
su uso normal, de manera que la superficie inferior de la pared
superior mire hacia arriba. En la posición rotada, la pluralidad de
las paredes laterales, la pluralidad de las paredes de separación y
la pluralidad de las paredes de extremo se extienden hacia arriba
desde la superficie inferior de la pared superior. La pluralidad de
paredes de separación en la cubierta de batería se alinea con una
pluralidad de paredes de separación de célula en la caja de la
batería.
La superficie inferior de la pared superior de
la cubierta de la batería, la pluralidad de las paredes de división
y la pluralidad de las paredes laterales forman un número equitativo
de ranuras molde del conector de placa positivas y ranuras molde
del conector de placa negativas. Las orejetas de las placas de
batería positivas son recibidas por las ranuras positivas molde del
conector de placa y las orejetas de las placas de batería negativas
son recibidas por las ranuras molde negativas del conector de
placa.
En una batería de 12 voltios, existen dos
ranuras molde del conector de placa de terminal y cinco juegos de
ranuras molde del conector de placa adyacentes. Una pared de
separación con una apertura formada a través de ella separa las
ranuras adyacentes molde del conector de placa. El plomo líquido se
vierte dentro de las ranuras molde del conector de placa adyacentes
y de ahí fluye entre cada ranura molde del conector de placa por la
apertura. Cuando se solidifica el plomo, se forma un conector de
placa sólido en cada serie de ranuras adyacentes molde del conector
de placa.
Los conectores de placa se crean cuando el plomo
líquido se vierte dentro de las ranuras molde del conector de
placa. Las orejetas de placa se insertan dentro del plomo líquido.
La temperatura del plomo líquido se encuentra entre 343º y 538ºC
(650 a 1000ºF). Cuando se vierte el plomo líquido, desde allí fluye
a través de los orificios de manera que el plomo en las ranuras
positivas molde del conector de placa se incorpora al plomo de las
ranuras negativas molde del conector de placa. Cuando el plomo
líquido se solidifica, el plomo que se encuentra en las ranuras
adyacentes molde del conector de placa, se convierte en una masa de
plomo contigua. Una masa de plomo contigua de plomo es más fuerte
que una conexión soldada y resistirá mejor contra las vibraciones y
aumentará la vida de la batería. Se crea a través de la pared
superior de la ranura molde del conector de placa de terminal
negativo un orificio de terminal negativo. A través de la pared
superior de la ranura molde del conector de placa de terminal
positivo, un orificio de terminal positivo.
Preferentemente, cada orificio de terminal tiene
un buje de terminal que se extiende hacia arriba desde la
superficie superior de la pared superior. El buje de terminal se usa
para localizar concéntricamente y sellar temporalmente un molde de
terminal externo. Cuando el plomo líquido se vierte dentro de la
ranura molde del conector de placa del terminal, el plomo líquido
fluye a través del orificio del terminal hacia el molde del
terminal externo. El plomo líquido rellena el molde del terminal
externo, el orificio del terminal y la ranura molde del conector de
placa hasta una profundidad establecida para formar un conector de
placa y un terminal de batería externo que formen una masa
contigua.
Es preferible que el plomo líquido se vierta
directamente dentro del molde de terminal externo a través del
orificio de terminal. Al verter el plomo líquido dentro de la ranura
molde del conector de placa del terminal y al permitir que el plomo
líquido fluya a través del orificio del terminal hasta el molde del
terminal externo se corre el riesgo de que se funda el material de
sellado en la ranuras molde del conector de placa. Esto podría
causar que el plomo se mezcle con el material de sellado en el
terminal externo.
Es de gran importancia en esta invención un
medio para sellar positivamente el espacio entre el plomo, que se
reduce mediante la solidificación, y las ranuras molde del conector
de placa de la cubierta. El sellado sería simultáneo al vertido del
plomo e incluiría todas las ranuras molde del conector de placa y
orificios. Preferentemente, el sellado se realizará cubriendo las
ranuras molde del conector de placa y los orificios con un material
de sellado fundible. Dicho material de sellado podría ser fundible
por pegamento caliente, parafina o cualquier otra sustancia que
funda simplemente con descomposición mínima. Preferentemente, el
material de sellado se adheriría al material plástico de la
cubierta de la batería y a los conectores de placa de plomo.
Cuando se vierte el plomo líquido en las ranuras
molde del conector de placa, el material de sellado se funde y
flota alrededor del plomo líquido. Cuando el plomo se solidifica y
se reduce a su tamaño final, queda un espacio entre el plomo y las
ranuras molde del conector de placa, además de un espacio entre el
plomo y los orificios. El material de sellado fundido todavía se
mantiene líquido y fluye entre las ranuras molde del conector de
placa y el plomo, así como el material de sellado fundido flota
entre el plomo y los orificios. El material de sellado solidificado
sella eficazmente y descarta la pérdida de electrolitos o gases
desde una ranura molde del conector de placa hasta una ranura molde
adyacente del conector de placa. El material de sellado
solidificado también sella las uniones entre los conectores de placa
de plomo y la cubierta, previniendo, con ello, el desplazamiento de
electrolitos y gases fuera de la batería.
Si se vierte suficiente material de sellado en
las ranuras molde del conector de placa, el material de sellado
flotará por los lados y por encima del plomo líquido en cada ranura
molde del conector de placa. El material de sellado se fijará
dentro de las uniones de fusión entre las orejetas de placa y los
conectores de placa. Al cubrir con material de sellado las uniones
de fusión se ayudará a prevenir la corrosión interna debido a
electrolitos o gases nocivos. También es posible cubrir las uniones
de fusión y los conectores de placa con un material de sellado en
una segunda operación.
Puede realizarse de la siguiente manera un
proceso para fabricar una batería utilizando los métodos novedosos
nombrados arriba. Una placa de batería apilada y un separador de
células de batería están situados en un compartimento de célula en
una caja de batería. Las células están contenidas en la caja de
batería. La caja de batería, con células colocadas en su sitio, se
rota 180 grados para que las orejetas de placa de las placas de
batería se proyecten hacia abajo. La caja de batería invertida y
las células están suspendidas en el aire alineadas sobre la
cubierta de la batería. La cubierta de la batería está también
invertida, preparada para ser sellada a la caja de la batería. La
cubierta de la batería ranuras molde del conector de placa que han
sido cubiertas previamente con material de sellado caliente
fundible. Una combinación de placas de sellado en caliente de
cubierta/caja de batería y distribuidor de plomo se mueve entre la
cubierta de batería y la caja. Los bordes de la cubierta de la
batería y de la caja de la batería que se van a sellar se calientan
hasta una temperatura de fusión predeterminada.
A una temperatura predeterminada, las porciones
medidas de 343 hasta 538ºC (650 hasta 1000ºF) de plomo líquido se
distribuyen dentro de todas las ranuras molde del conector de placa
de la cubierta de la batería y se licua el material de sellado
fundible caliente. En el momento en el que se distribuye el plomo,
la combinación de placas de sellado en caliente de cubierta/caja de
batería y distribuidor de plomo se saca de entre la cubierta de la
batería y la caja de la batería. A continuación, la cubierta de la
batería y la caja de la batería se unen mientras que las orejetas
de placa se acercan simultáneamente al plomo líquido en las ranuras
molde del conector de placa para unirlos. La cubierta de la batería
y la caja de la batería se unen con material de sellado caliente,
las orejetas de placa se unen al plomo de soporte líquido y el
material de sellado fundible caliente inserta y sella los
conectores de placa y partes de las orejetas de placa prácticamente
simultáneamente. Con este método innovador de fabricación de
baterías, se fabrica el sistema de circuitos, se monta la batería y
se sella completamente todo en cuestión de segundos.
Una manera preferible de preparar orejetas de
placa es aplicando una solución de flujo suspendida en un material
de sellado. El flujo podría ser ácido acelaico y el material de
sellado, parafina. La solución de sellado sella las orejetas de
placa desde la atmósfera y sirve para preparar el flujo para mojar
las orejetas de placa para su fusión con los conectores de placa
fundidos Simultáneamente con la inserción de las orejetas de placa
dentro de los conectores de placa fundidos, el residuo de material
de sellado fundido se solidifica y sirve para sellar las uniones.
Un método alternativo de separación de orejetas de placa es cubrir
primero la orejeta de placa con un flujo como el ácido acelaico y
luego seguir cubriendo las orejetas de placa con un sellado como la
parafina. Ambos procesos de cobertura se pueden realizar en
cualquier momento, siempre que las orejetas de placa estén limpias
y relativamente libres de óxido de plomo. Cualquiera de los dos
métodos se puede usar justo después de haber fabricado las orejetas
de placa, de manera que se evite la necesidad de cepillar más
tarde, cuando no se pueda hacer con facilidad ni sea
conveniente
conveniente
La figura 1 es una vista en detalle de una
sección transversal en perspectiva de la caja de la batería
dispuesta sobre la cubierta de la batería de acuerdo con la
presente invención,
La figura 2: es una vista parcial de una sección
transversal de un terminal externo que se prolonga desde una caja
de batería y una cubierta de batería con una borna de terminal desde
una batería de técnica previa antes del montaje.
La figura 3 es una vista parcial de una sección
transversal de un terminal externo que se prolonga desde una caja
de batería y una cubierta de batería con una borna de terminal desde
una batería de técnica previa después del montaje;
La figura 4: es una vista en perspectiva de una
sección transversal de una batería montada de acuerdo con la
presente invención;
La figura 5 es una vista en planta de la
superficie inferior de una cubierta de batería de acuerdo con la
presente invención;
La figura 6 es una vista de una sección
transversal de una cubierta de batería de acuerdo con la presente
invención;
La figura 6a es una vista de una sección
transversal de un orificio de una cubierta de batería de acuerdo
con la presente invención;
La figura 6b es una vista de una sección
transversal de un orificio de terminal de una cubierta de batería
de acuerdo con la presente invención;
La figura 7 es una vista de una sección
transversal de una cubierta de batería con todas las ranuras molde
del conector de placa cubiertas con un material de sellado de
acuerdo con la presente invención;
La figura 7a es una vista de una sección
transversal de un orificio de una cubierta de batería cubierta con
un material de sellado de acuerdo con la presente invención;
La figura 7b es una vista de una sección
transversal de un orificio de terminal de una cubierta de batería
cubierto con un material de sellado de acuerdo con la presente
invención;
La figura 8 es una vista de una sección
transversal de una cubierta de batería con un molde de terminal
externo adjunto a un buje de terminal de acuerdo con la presente
invención;
La figura 8a es una vista de una sección
transversal de un orificio de una cubierta de batería con un molde
de terminal externo adjunto a un buje de terminal de acuerdo con la
presente invención;
La figura 8b es una vista de una sección
transversal de un orificio de terminal de una cubierta de batería
con un molde de terminal externo adjunto a un buje de terminal de
acuerdo con la presente invención;
La figura 9 es una vista parcial de una sección
transversal de una caja de batería dispuesto sobre la cubierta de
batería antes del montaje de acuerdo con la presente invención;
La figura 9a es una vista de una sección
transversal de una orejeta de placa dispuesta sobre una ranura molde
del conector de placa antes del montaje según la presente
invención;
La figura 9b es una vista de una sección
transversal de una orejeta de placa dispuesta sobre una ranura molde
del conector de placa antes del montaje de acuerdo con la presente
invención;
La figura 10 es una vista parcial de una sección
transversal de una caja de batería dispuesta sobre la cubierta de
batería después de que el plomo se haya vertido dentro de las
ranuras molde del conector de placa de acuerdo con la presente
invención;
La figura 10a es una vista de una sección
transversal de una orejeta de placa dispuesta sobre una ranura molde
del conector de placa después de que el plomo se haya vertido
dentro de la ranura molde del conector de placa de acuerdo con la
presente invención;
La figura 10b es una vista de una sección
transversal de una orejeta de batería dispuesta sobre una ranuras
molde del conector de placa después de que el plomo se haya vertido
dentro de la ranura molde del conector de placa del terminal de
acuerdo con la presente invención,
La figura 11 es una vista parcial de una sección
transversal de una caja de batería ensamblada a una cubierta de
batería de acuerdo con la presente invención;
La figura 11a es una vista de una sección
transversal de una orejeta de placa retenida con plomo solidificado
en una cubierta de batería de acuerdo con la presente invención;
La figura 11b es una vista de una sección
transversal de una orejeta de placa retenida con plomo solidificado
en una cubierta de batería de acuerdo con la presente invención;
La figura 12 es una vista parcial lateral de una
batería montada de acuerdo con la presente invención;
La figura 13 es una vista frontal de una orejeta
de placa que ha sido cubierto con una solución de sellado de
acuerdo con la presente invención;
La figura 13a es una vista de un extremo de una
orejeta de placa que se ha cubierto con una solución de sellado de
acuerdo con la presente invención; y
La figura 14 es una vista de una sección
transversal de una orejeta de placa que se ha cubierto con una
solución de sellado de acuerdo con la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Haciendo ahora referencia a los dibujos, y
particularmente a la figura 1, se muestra una vista en detalle en
perspectiva de una sección transversal de una caja de batería 10
dispuesta sobre una cubierta de batería 12. Un molde de terminal
externo 14 está sujeto a la cubierta de batería 12. La cubierta de
batería 12 está dividida en una pluralidad de ranuras molde del
conector de placa 16 entre una pluralidad de paredes de extremo 18
y una pluralidad de paredes de separación 20 que se extienden hacia
arriba desde la superficie inferior 13 de la pared superior 15. Las
ranuras molde del conector de placa 16 reciben plomo líquido. La
cubierta de la batería 12 está invertida para recibir plomo líquido
que formará terminales externos y un circuito eléctrico de
fabricación sólida. La pluralidad de las ranuras molde del conector
de placa 16 se ha cubierto con un sellado fundible caliente 22.
Existe un orificio 24 que se forma en cada pared de separación 20
para conectar las ranuras adyacentes molde del conector de placa.
El orificio 24 también está cubierto con material de sellado 22. El
orificio 24 proporciona una medida para plomo líquido en las ranuras
adyacentes molde del conector de placa, de manera que conecta las
células eléctricamente en series.
En cada extremo de la cubierta de la batería 12
hay una ranura molde del conector de placa de terminal 26. El
conector de placa y un terminal externo forman una pieza sólida
cuando se vierte el plomo líquido dentro de la ranura molde del
conector de placa de terminal 26. Un orificio de terminal 28 permite
que el plomo vertido dentro de la ranuras molde del conector de
placa de terminal 26 fluya dentro del molde de terminal externo 14.
Un terminal externo es positivo y el otro negativo. Un buje erguido
30 sitúa y agarra temporalmente el molde de terminal externo 14.
Una caja de batería 10 contiene una pluralidad de placas de batería
positivas 32 y una pluralidad de placas de batería negativas 34. La
caja de batería 10 está dispuesta para facilitar el montaje con la
cubierta de la batería 12.
La figura 2 muestra una vista parcial de una
sección transversal de un poste de terminal interno convencional
104 que se extiende desde un conector de placa de batería 1120 y una
cubierta de batería 102 con una borna de terminal 106 desde una
técnica previa antes del montaje. La figura 3 muestra una vista
parcial de una sección transversal del poste de terminal interno
104 para soldar a la borna de terminal106. Dos conectores de placa
adyacentes 110 están conectados eléctricamente apretando y soldando
las orejetas del conector de placa 112 de cada conector de placa
adyacente 110. El plomo de cada orejeta del conector de placa 112
suelda a través de un orificio 114 para formar una conexión entre
conectores de placa adyacentes 110. La presente invención elimina
la borna de terminal 106 y las orejetas de conector de placa 112,
eliminando con ello el tener que apretar y soldar las orejetas del
conector de placa. La presente invención disminuye, además, los
pasos de fabricación, reduce los costes de material y mejora la
fiabilidad de todas las conexiones entre células y terminales.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de
una sección transversal de una batería novedosa ya montada. Una
orejeta de placa 26 está fundida con seguridad y se retiene en un
contenedor de placa 38. Un terminal externo positivo 40 se extiende
hacia arriba desde la cubierta de la batería 12. Un terminal externo
negativo 42 es una pieza sólida de un conector de placa de terminal
44. El material de sellado 39 protege la unión entre la orejeta de
placa 36 y el conector de placa 38.
La figura 5 muestra una vista en planta de la
superficie inferior 13 de una cubierta de batería 12. Cada ranura
molde del conector de placa 16 está formada por dos paredes de
extremo 18 y dos paredes de separación 20. Cada ranura molde del
conector de placa de terminal 26 está formada por dos paredes
extremo 18, la pared de separación 20 y una pared lateral 46. La
vista en planta de la cubierta de batería 12 se utiliza para mostrar
las líneas de sección para las figuras 6-11,
6a-11a y 6b-11b.
Las figuras 6, 6a y 6b muestran vistas de
secciones transversales de la cubierta de batería 12 con secciones
tomadas como se muestran en la figura 5. Un sección está cortada a
través de la pared de separación 20 para mostrar el orificio 24 en
la figura 6a. Un sección está cortada a través de tres paredes de
separación 20 y una pared lateral 46, para mostrar dos ranuras
molde del conector de placa adyacentes 16 que están conectadas con
el orificio 24 en la figura 6. Una sección está cortada a través de
la pared de separación 20 y la pared lateral 46 para mostrar una
ranuras molde del conector de placa 26 y un orificio de terminal 28
en la figura 6b.
Las figuras 7, 7a y 7b representan las mismas
secciones que las figuras 6, 6a y 6b respectivamente. Las ranuras
molde del conector de placa y los orificios están cubiertos con un
material de sellado en las figuras 7, 7a y 7b.
Las figuras 8, 8a y 8b representan las mismas
secciones que las figuras 6, 6a y 6b respectivamente. El molde de
terminal externo 14 está localizado y retenido temporalmente por el
buje de terminal 30 en las figuras 8, 8a y 8b.
Las figuras 9, 9a y 9b representan las mismas
secciones que las figuras 6, 6a y 6b respectivamente. Una orejeta
negativa 35 se extiende desde una placa de batería negativa 34 y una
orejeta positiva 33 se extiende desde una placa de batería positiva
32. La pluralidad de las orejetas de la placa 36 se muestra para
ilustrar mejor el montaje de la cubierta de batería 12 con la caja
de batería 10.
Las figuras 10, 10a, 10b, 11, 11a y 11b
representan las mismas secciones que las mostradas en las figuras
9, 9a y 9b respectivamente. El plomo líquido se vierte dentro de las
ranuras molde del conector de placa adyacentes 16 y en la ranura
molde del conector de placa terminal 26. El plomo líquido fluye a
través de una ranura molde del conector de placa 16 hacia las
ranuras molde del conector de placa adyacente 16 a través del
orificio 24. El plomo líquido fluye a través del orificio terminal
28 hacia el molde terminal externo 14 para formar un terminal
externo 41. El molde terminal externo 14 se quita desde que
solidifique el plomo. Aunque se muestra un terminal externo de
estilo de sección circular, prácticamente se puede producir
cualquier estilo de terminal externo modificando el molde de
terminal externo 14.
Antes y durante el tiempo en el que se está
vertiendo el plomo, los extremos superiores de la cubierta de la
batería 12 y de la caja de la batería 10 se funden con una
combinación de placas de sellado caliente de cubierta/caja de
batería y distribuidor de plomo. El plomo líquido provoca que se
funda el material de sellado, una parte del material de sellado
puede fluir sobre el plomo líquido y asentarse en la parte superior
de los conectores de placa. El resto del material de sellado se
introduce en el espacio entre las ranuras molde del conector de
placa y los conectores de placa de plomo, que se han reducido debido
a la solidificación. La conexión entre los conectores de placa
adyacentes también se sella y se previene que se filtren los
electrolitos desde una ranura molde del conector de placa adyacente
16 a otro. En los conectores de placa terminales 26, el material de
sellado 22 previene el desplazamiento de electrolitos hacia fuera de
la cubierta de la batería 12 a través del orificio terminal 28. El
material de sellado 22 que fluye en la parte superior de los
conectores de placa protege de corrosiones las uniones de fusión
entre la pluralidad de orejetas de placa 36 y la pluralidad de
conectores de placa. El material de sellado puede cerrar
completamente el sexto lado del conector de placa sellando y
asegurando los conectores de placa en la ranura molde del conector
de placa.
Las figuras 13, 13a y 14 muestran una orejeta de
placa 36 que se ha cubierto con una solución de sellado 48. El
flujo podría ser ácido acelaico y el material de sellado, parafina.
La solución de sellado 48 sella la orejeta de placa 36 desde la
atmósfera y sirve para mantener el flujo preparado para mojar la
orejeta de placa 36 para su fusión con el conector de placa fluido.
Simultáneamente con al inserción de la orejeta de placa 36 dentro
del conector de placa fluido, el residuo de solución de sellado
fundido 48 se solidifica y sirve para sellar la unión.
Un método alternativo para preparar la orejeta
de placa es cubrir primero la orejeta de placa 36 con un flujo,
como ácido acelaico, y, seguidamente, seguir cubriendo la orejeta de
placa 36 con un material de sellado como la parafina. Ambos
procesos de cobertura se puede realizar en cualquier momento siempre
que la orejeta de placa 36 esté limpia y relativamente libre de
óxido de plomo.
Teniendo en cuenta lo anterior, se apreciaría
que la presente invención pueda ser utilizada para mejorar las
baterías de acumulación de plomo-ácido.
Claims (7)
1. Una batería que posee un conector de placa
sólido que conecta placas de batería negativas y placas de batería
positivas y consta de:
una caja de batería que presenta al menos dos
compartimentos de célula de batería, cada uno de dichos
compartimentos de célula de batería contiene al menos una placa de
batería negativa y al menos una placa de batería positiva y una
cubierta de batería.
La batería está caracterizada porque la
cubierta de batería presenta al menos una serie de ranuras molde del
conector de placa, de las que al menos una serie está separada por
una pared de separación, y dicha pared de separación presenta un
orificio en sí misma que conecta cada ranura molde adyacente. Cada
una de las ranuras molde del conector de placa adyacentes recibe un
volumen de plomo líquido, dicho volumen de plomo líquido se
convierte en una masa contigua en al menos una de dichas series de
ranuras adyacentes molde del conector de placa cuando se solidifica
el volumen de plomo.
2. Una batería que posee un conector sólido de
placa que conecta placas de batería negativas y placas de batería
positivas según la reivindicación 1, y que consta de: un volumen de
material de sellado aplicado a al menos una serie de ranuras
adyacentes molde del conector de placa y a un orificio, antes de que
el volumen de plomo líquido se vierta dentro de al menos una serie
de ranuras adyacentes molde del conector de placa, donde dicho
volumen de material de sellado se funde y proporciona un sellado
entre la masa contigua y la cubierta de batería.
3. Una batería que posee un conector sólido de
placa que conecta placas de batería negativas y placas de batería
positivas según las reivindicaciones 1 ó 2, y que consta de: la
cubierta de la batería que presenta una ranura molde de terminal
positivo y una ranura molde de terminal negativo, un orificio de
terminal positivo formado mediante la ranura molde de terminal
positivo, un orificio de terminal negativo formado mediante la
ranura molde de terminal negativo, al menos un conector de placa
terminal negativo y un terminal externo negativo que forman una
masa contigua de plomo, y un conector de placa terminal positivo y
al menos un terminal externo positivo que forman una masa contigua
de plomo.
4. Una batería que posee un conector sólido de
placa que conecta placas de batería negativas y placas de batería
positivas según la reivindicación 3, y que consta de: al menos un
conector de placa terminal negativo y un terminal externo negativo
que forman una masa contigua de plomo cuando se vierte un volumen de
plomo líquido directamente dentro del molde terminal externo
negativo a través de un orificio terminal negativo; y al menos un
conector de placa terminal positivo y un terminal externo positivo
que forman un contiguo de masa de plomo cuando se vierte un volumen
de plomo líquido directamente dentro del molde terminal externo
positivo a través de un orificio terminal positivo.
5. Una batería que posee un conector sólido de
placa que conecta placas de batería negativas y placas de batería
positivas según las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque un extremo apareado de la caja de la
batería y un extremo apareado de la cubierta de la batería se han
fundido con una placa y con un distribuidor de plomo mientras un
volumen de plomo líquido se vierte dentro de la cubierta de la
batería. Dicha placa y distribuidor de plomo se retraerán desde
entre la cubierta de la batería y la caja de la batería, donde se
fabricará un circuito eléctrico sólido con placas de batería
negativas y placas de batería positivas que se fusionarán entre sí.
La cubierta de la batería y la caja de la batería se sellarán
herméticamente y la batería se montará simultáneamente.
6. Un método para fabricar el circuito de una
batería, caracterizado por los pasos a seguir:
(a) formar al menos una serie de ranuras molde
del conector de placa en una cubierta de batería, de las que al
menos una serie se separe por un separador;
(b) formar un orificio a través de dicho
separador;
(c) introducir un volumen de plomo líquido en al
menos una ranura molde del conector de placa adyacente;
(d) insertar al menos una placa de batería
dentro de al menos una ranura molde del conector de placa adyacente
mientras el volumen de plomo está todavía líquido.
7. Un método para fabricar el sistema de
circuito de una batería según la reivindicación 6, que consta
de:
un volumen de material de sellado aplicado a al
menos una serie de ranuras adyacentes molde del conector de placa y
al orificio antes de que el volumen de plomo líquido se vierta
dentro de al menos una serie de ranuras adyacentes molde del
conector de placa, de manera que el material de sellado aumente
desde entre el volumen de plomo líquido y una pluralidad de la
ranuras molde del conector de placa, y luego fluya en la parte
superior de dicho volumen de plomo líquido y el material de sellado
se solidifique y selle la unión entre la masa contigua de plomo y
la pluralidad de paredes de ranuras molde del conector de
placas.
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