FI68929B - Blyackumulator - Google Patents

Description

I® KUULUTUSJ ULKAISU

J^Ta [B] (11) utlAggningsskrift 6 8929 (45) (51) Kv.lk.*/lnt.CI.4 H 01 M 2/04 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 7^3303 (22) HakemispSivä — Ansökningsdag 31 .10.78 (FI) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 31 .10.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 05.08.79

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 31.07.85

Patent- och registerstyrelsen V Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 04.02.78 Saksan L i ί ttotasavalta-Förbundsrepubliken

Tyskland(DE) P 2804750.9 (71) Varta Batterie Aktiengesel1schaft, Am Leineufer 51, 3000 Hannover 21, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Hans-Joachim Golz, Hannover, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (74) Lei tzinger Oy (54) Lyijyakku - Blyackumulator

Keksinnön kohteena on lyijyakku, jossa on ylisuurta sisäistä painetta varten varmuuslaite, joka on murtopintana elektrolyytti-tason yläpuolella.

Lyijyakut kehittävät erityisesti ladattaessa kaasuja, jotka voivat erityisolosuhteissa aiheuttaa räjähdyksiä. Kaasuja syntyy itsepur-kautumisen ansiosta myös silloin, kun akku ei ole käytössä.

Periaatteessa voidaan ajatella kahta kaasuuntuneiden akunkennojen räjähdyksen sytytyslajia, nimittäin akun uiko- ja sisäpuolista sytytystä. Sytytyksen tapahtuessa akun ulkopuolelta, tapahtuu ilman erityisiä varokeinoja sytytyksen läpikulku kaasunpoisto-tulppien kautta akun sisälle. Tällöin kennojen räjähtäminen estetään suurella varmuudella käyttämällä räjähdyksenestosuoja-tulppia. Niissä käytetään sytytyskipinän estimenä huokoisia aineita, jotka jakavat kaasuvirran moniin äärimmäisen pieniin osasiin.

2 68929

Sisäisessä sytytyksessä ei sitä vastoin käytännössä voida välttää räjähdystä, koska lataus- tai ylilatauskaasut ja sytytyskipinä syntyvät samassa suljetussa tilassa akun sisällä.

Julkaisusta US-PS 13 87 350 tunnetaan akkujen varmuustulppa, jonka lujuus on pienempi kuin kotelon kannella. Tulppa muodostuu päälleasetettavata renkaasta, joka on suljettu kalvolla.

Jos räjähtävä seos kennon sisäpuolella syttyy, suhteellisen heikko kalvo repeytyy ja lentää pois, joten laajenevat kaasut pääsevät ulos.

Kuvatussa laitteessa on välttämätöntä järjestää rengastulppaa varten oma asennuksensa ja ylimääräinen tiivistyksensä. Edelleen on ylipaineen vallitessa odotettavissa yksinomaan suuntaamaton räjähdys.

Siten keksinnön tehtävänä on pitää yksi- tai monikennoisessa akussa sellaisen reaktion seuraukset, jotka voivat vaihdella vähäisestä tukahduksesta ankaraan räjähdykseen, mahdollisimman vähäisissä rajoissa. Edelleen tulee välttää ylimääräiset kiinnitys-ja tiivistystoimenpiteet.

Tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että ainakin yhtä kansiseinämän osapintaa ympäröi pienemmän materiaalipaksuuden omaava murtopinta.

Näin syntyvät murtopinnat järjestetään edullisesti vaakasuorille kansipinnoille. Jos tällaisia murtopintoja käytettäessä syntyy räjähdys, olkoonpa sitten kyseessä sisä- tai ulkopuolinen sytytys, jos räjähdyssuojatulppia ei käytetä, repeää kenno pitkin ohennettua, osapintaa ympäröivää linjaa ja räjähdyspaine voi päästä vapaaseen ilmaan. Luonnollisestikin on mahdollista järjestää useampia tällaisia murtopintoja.

Ilman keksinnön mukaista menettelyä ovat kennoräjähdyksen seuraukset useimmiten melkoiset; toisaalta niissä voivat kennon osat irrota ja aiheuttaa vahinkoja ja toisaalta voivat kennon seinämät repeytyä 3 68929 happopinnan alapuolelle saakka niin, että rikkihappo valuu ulos ja aikaansaa huomattavia vahinkoja.

Erityisen merkittävää on muun materiaalin paksuuden mitoitus osapintojen tai murtopintojen rajoilla. Se täytyy järjestää niin, että kenno räjähtäessään repeytyy varmasti pitkin aiottua linjaa. Mutta materiaalin paksuuden tulee myös siellä olla vielä niin suuri, että normaalikäytössä ei synny vahinkoja. Käytännön kokeissa on osoittautunut, että materiaalin paksuuden tulee olla 0,2-0,6-kertainen normaalin kennon seinämän paksuuteen verrattuna. Tämä normaali materiaalipaksuus on polypropyleenistä valmistetuissa akkukoteloissa noin 1,6 - 2,8 mm.

Seuraavassa selitetään keksinnön kohdetta viittaamalla kuvioihin 1 - 3, joissa:

Kuvio 1 esittää akun kannen päällikuvantoa.

Kuvio 2 esittää osaleikkausta pitkin kuvion 1 viivaa AB.

Kuvio 3 esittää osaleikkausta pitkin kuvion 1 viivaa CD.

Kuvio A on osaleikkaus pitkin viivaa CD materiaalipaksuuden vaihdellessa.

Kuvio 3 on osaleikkaus pitkin viivaa CD materiaalipaksuuden pienetessä jatkuvasti.

Kuvio 1 esittää tavallista lyijyakun kantta 1 ylhäältäkäsin.

Tämän kannen vaakasuorat pinnat on varustettu keksinnön mukaisilla murtopinnoilla 2. Repeämislinjoja on merkitty numerolla 3.

Kuvio 2 esittää akun osaleikkausta kuvion 1 linjaa AB pitkin.

Kuten tästä osaleikkauksesta näkyy, on kansiseinämään A työstetty ura 3 niin, että murtopintoja 2 ympäröi alue, jonka materiaalivah-vuus 5 on vähäisempi. Kuviosta 3, joka on leikkaus kuvion 1 linjaa CD pitkin, voidaan tämä myös havaita. Materiaalin paksuus on siinäkin samaan tapaan vähäisempi ympäröivän alueen muotoilun 4 6 8 9 2 9 ansiosta .

Kuvion 4 esittämällä tavalla voidaan aikaansaada parannus ja lisävarmuutta siten, että jäljelle jäävä materiaalipaksuus ei ole vakio, vaan jäljelle jäävä materiaali vaihtelee paksuudeltaan. Kuten kuviosta 4 ilmenee, on jäljelle jäävässä materiaalissa aallonpohjia 51 ja aallonharjoja 52. Erityisesti aallonharjat t 52 estävät tahattoman vahingoittumisen, kun taas aallonpohjien 51 materiaali räjähdyksessä varmasti repeytyy ensiksi niin, että syntyy lävistyslinja. Välittömästi sen jälkeen koko murtopinta repeytyy.

Voi edelleen olla edullista suunnata räjähdysaa 1lot tiettyyn suuntaan esimerkiksi tunnetulla tavalla niin, että tässä tietyssä suunnassa voi syntyä räjähdyksessä vähäisiä vahinkoja tai kenno-rakennetta ajatellen niin, että tässä tietyssä suunnassa voi räjähdyksen sattuessa olla mahdollisimman vähäinen määrä ulostulevaa happoa. Sellainen suunnattu räjähdysaallon ohjaus voidaan aikaansaada siten, että materiaalin paksuus on kuviosta 5 ilmenevällä tavalla valittu siten, että toisella murtopinnan puolella jäljelle jäävä materiaalikerros on ohuempi kuin vastapuolella. Räjähdyksessä murtopinta repeytyy ensiksi kohdasta 54 ja vasta sitten kohdasta 53.

Jotta akun ulkopinnan likaantuminen estettäisiin, työstetään pinnat, ts. urat, jotka rajoittavat murtopintaa, edullisesti kannen tai kennokotelon sisäpinnalle.

Claims (7)

1. Lyijyakku, jossa on ylisuurta sisäistä painetta vastaan var-muuslaite, joka on murtopintana elektrolyyttitason yläpuolella, tunnettu siitä, että ainakin yhtä kansiseinämän (4) osapintaa (2) ympäröi pienemmän materiaalipaksuuden omaava murto-pinta (3).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lyijyakku, tunnettu siitä, että osapinta (2) on järjestetty kannen (1) vaakasuoralla pinnalla.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen lyijyakku, tunnet- t u siitä, että osapinnan ympäröinti on muodostettu sisäpuolelle kansimateriaaliin.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen lyijyakku, tunnettu siitä, että osapintaa ympäröivä alue on ura, joka aikaansaa ohuen ja tasaisen materiaalivahvuuden.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen lyijyakku, tunnettu siitä, että osapintaa ympäröivä alue on ura, joka aikaansaa ohuen ja epätasaisen materiaalivahvuuden.

5 6892 9

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lyijyakku, tunnettu siitä, että osapintaa ympäröivän alueen jäljelle jäävä mate-riaalipaksuus muuttuu yhden tai useamman kerran.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen lyijyakku, tunnettu siitä, että jäljelle jäävä materiaalipaksuus on 0,2 0,6 kertaa kannen tai säiliön pienin seinämäpaksuus.