NO790868L - Utluftende paafyllingspropp for elektriske lagringsceller - Google Patents

Description

Ventilert påfyllingspropp for

elektriske akkumulatorceller

Oppfinnelsen angår ventilerte påfyllingspropper for elektriske akkumulatorceller.

Under ladning og utladning av elektriske celler fri-gjøres ofte en potensielt eksplosiv blanding av gasser. Ved bly-akkumulatorer frigjøres en støkiometrisk blanding av hydrogen og oxygen. En gnist utenfra, statisk utladning eller en annen høy-temperatur-kilde kan forårsake en flamme som forplanter seg ned til cellens indre og den resulterende eksplosjon kan sprenge cellehuset og sprøyte syre omkring, hvilket forårsaker betydelig skade og fare.

Ifølge oppfinnelsen har en ventilert påfyllingspropp for en elektrisk akkumulatorcelle en luftekanal som omfatter en

flammefelle gjennom hvilken gass kan trenge inn i eller unnslippe fra cellen, og anordnet slik at den, ved bruk, står i forbindelse med cellens indre ved et punkt over det normale elektrolyttnivå, og en påfyllingskanal gjennom hvilken elektrolytt kan fylles i cellen, og som er anordnet slik at den, ved bruk, står i forbindelse med cellens indre ved et punkt under det normale elektrolyttnivå.

Fortrinnsvis omfatter flammefellen i luftekanalen en væskelås. Alternativt, eller i tillegg kan flammefellen omfatte en skillevegg med små åpninger, f.eks. av keramisk materiale.

Påfyllingskanalen omfatter fortrinnsvis også en væskelås. Ved en foretrukken utførelse er væskelåsen anbragt under det normale elektrolyttnivå, og utformet og anordnet slik at den, dersom elektrolytten tillates å synke under det nivå hvor påfyllingskanalen står i forbindelse med cellens indre, forblir i det minste delvis fylt med elektrolytt.

Derved vil, selv om brukeren ikke sørger for å holde cellen fylt med elektrolytt, tilstedeværelsen av to væskelåser gjøre det meget lite sannsynlig at en flamme på yttersiden av cellen vil være i stand til å trenge inn i cellen og forårsake at den eksploderer.

Ytterligere trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av en spesiell utførelse av en ventilert propp for bruk i en stasjonær celle, gitt som et utførelseseksempel, under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et perspektivriss av en ventilert<p>åfyllingspropp ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 er et vertikalriss, delvis i snitt, etter linjen A - A på fig. 1.

Proppen omfatter en underdel 2 som er forbundet med

et legeme 4 som bærer et vippelokk 6 av kjent type og med en nedre væskelås 8 ved hjelp av et forbindelsesrør 10. Under-delen 2 omfatter en rørformet del 12 som skal strekke seg gjennom åpningen i en elektrisk akkumulatorcelle og bærer et fremspring 14 for å komme i kontakt med undersiden av åpningen og å holde en tetningsring 16 i kontakt med åpningen for å danne, en væsketetning. Integrert i den rørformede del 12 er en sirkulær flens 18 som bærer tre aksialt forløpende konsentriske ribber 20, 22, 24 som avgrenser to ringformede renner eller kanaler.

Legemet 4 omfatter en øvre ring 26 hvortil lokket 6

er hengslet. Legemet 4 har fire nedragende fingre 2 8 som griper inn i og er festet til omkretsen av flensen 18 av propplegemet. Integrert i ringen 26 er to konsentriske rørformede deler,

av hvilke den ytre 30 strekker seg inn i kanalen 31 som begrenses av ribbene 20 og 22, og den indre 32 danner påfyllingsrør for cellen og strekker seg gjennom og forbi underdelens 2 rørformede del 12. I legemet 4 er det anbragt en sylinder av keramisk materiale 33 som'.hviler i en kanal 43 mellom ribbene 22 og 24.

Den nedre væskelås 8 omfatter en rørformet del 34 hvis ende er lukket med en sirkulær plate 36' på hvis ytre periferi det er integrert en konsentrisk sirkuær flens 38. Røret 34 og flensen 38 avgrenser mellom seg en ringformet kanal 40. Røret 34 er forsynt med fire åpninger 42 som strekker seg i lengde-retningen.

Rørene 32 og 34 er begge forsynt med en utvendig skulder og er forbundet ved hjelp av forbindelsesrøret 10 som ligger an mot skuldrene og er festet til rørene, f.eks. ved liming. Forbindelsesrøret 10 dekker åpningene 42 til et nivå under den øvre kant av flensen 38. Når påfyllingsproppen er plasert i stilling på en elektrisk celle befinner den nedre væskelås seg under elektrolyttnivået som ligger tilnærmet halvveis oppe på forbindelsesrøret 10. Når cellen blir ladet og begynner å utvikle gass, vil gassen strømme opp i rommet mellom rørene 30 og 32. Små dråper av elektrolytt som rives med i gassen vil støte mot røret -3 0 og dryppe ned i kanalen 31.

Når kanalen 31 er full vil overskytende elektrolytt dryppe tilbake til cellen. Den utviklede gass kan bare strømme ut ved å

passere under den nedre kant av røret 3 0 og boble gjennom kanalen 31. Gassen passerer deretter gjennom den keramiske skillevegg 33 til atmosfæren.

Som det fremgår av fig. 2 strekker rørets 3 0 nedre

kant seg nedad til et nivå såvidt under nivået for ribben 20,

slik at det bare vil være utviklet et meget lavt overtrykk i cellen før gassen vil boble gjennom kanalen 31.

Dersom cellen ikke er vedlikeholdt over en periode,

kan elektrolyttnivået falle under den nedre væskelås.

Imidlertid vil kanalen 4 0 være fylt med elektrolytt, slik at de ikke~skj ulte partier av åpningene 42 befinner seg under elektrolyttnivået i kanalen. Enhver gass som unnslipper gjennom påfyllingsrøret vil derfor bli tvunget til å boble gjennom elektrolytten i kanalen 40.

Uavhengig av høyden av elektrolyttnivået er det derfor ingen gjennomgang fra atmosfæren til cellens indre som ikke

er stengt ved hjelp av en væskelås selv når lokket 6 er åpent. Dersom gassene blir antent utenfor cellen,når det foregår gass-utvikling, er sjansene for at flammen skal passere inn til cellens innside meget små, da flammen vil måtte krysse en væskelås uansett hvilken vei den tar.

Det vil forstås at en ytterligere fordel ved konstruksjonen ifølge oppfinnelsen er at dens evne til å minimere faren for eksplosjon opprettholdes hele tiden, selv når cellen er fylt opp med elektrolytt. Ved konvensjonelle celler fjernes en påfyllingspropp eller ventilert propp for å fylle opp cellen, og det er i dette øyeblikk at risikoen for en eksplosjon er størst. Imidlertid kan elektrolytt, ved konstruksjonen ifølge oppfinnelsen, helles inn i påfyllingskanalen og vil strømme gjennom den nedre væskelås uten å frembringe en åpen vei mellom atmosfæren og det indre av cellen.

En måte hvorpå en slik åpen vei muligens kunne oppstå ville være hvis en bruker, på en tid da elektrolyttnivået ligger under væskelåsen 8, skulle fjerne elektrolytten fra denne væskelås, f.eks. ved hjelp av en pipette,i den hensikt å måle elektrolyttens spesifikke vekt. For å hindre denne mulighet er låsen 8 i den foretrukne utførelse av oppfinnelsen.. forsynt med to perpendikulære skiver som krysser hverandre, og som er plasert sentralt på platen 36 og hovedsakelig rager opp til nivået for toppen av flensen 38.

Dette vil tillate elektrolytten å trekkes ut

når elektrolytten har normalt nivå, men vil forhindre at den uttrekkes ned til et slikt nivå at væskelåsen brytes hvis elektrolyttnivået i cellen ligger under væskelåsen 8.

Claims (6)

1. Ventilert påfyllingspropp for en elektrisk akkumulatorcelle, karakterisert ved at den har en luftekanal som omfatter én flammefelle gjennom hvilken gass kan trenge inn i eller unnslippe fra cellen, og som er anordnet slik at den, ved bruk, står i forbindelse med cellens indre ved et punkt over det normale elektrolyttnivå, og en påfyllingskanal gjennom hvilken elektrolytt kan fylles i cellen, og som er anordnet slik at den, ved bruk, står i forbindelse med cellens indre ved et punkt under det normale elektrolyttnivå.

2. Propp ifølge krav 1 , karakterisert ved at flammefellen i luftekanalen omfatter, en væskelås.

3. Propp ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at flammefellen i luftekanalen omfatter en skillevegg med små åpninger.

4. Propp ifølge krav 3, karakterisert ved at skilleveggen med de små åpninger er dannet av keramisk materiale.

5. Propp ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at påfyllingskanalen omfatter en væskelås.

6. Propp ifølge krav 5, karakterisert' ved at væskelåsen i påfyllingskanalen er slik anordnet at den, ved bruk, befinner seg under det normale elektrolyttnivå, og at den er slik utformet og anordnet at den, dersom elektrolytten tillates å synke under det nivå hvor påfyllingskanalen står i forbindels.e med cellens indre, forblir i det minste delvis fylt med elektrolytt.