PL174138B1 - Pojemnik akumulatora - Google Patents

Abstract

1. Pojemnik akumulatora wykonany z two- rzywa sztucznego, zawierajacy skrzynke posia- dajaca jedna lub wiecej komór do przyjecia elementów tworzacych akumulator, przy czym kazda z tych komór ma co najmniej jedna rurke, do wprowadzania elektrolitu przy pierwszym ladowaniu, umieszczona w polozeniu zasadni- czo pionowym, której jeden koniec jest pola- czony z otworem wykonanym w pokrywie, zas drugi koniec jest usytuowany blisko dna skrzynki, znamienny tym, ze ma pokrywe (1) posiadajaca co najmniej jeden pierwszy otwór wlotowy (6) elektrolitu, polaczony kanalami rozprowadzania elektrolitu (71, 72, 73,74, 75, 76) z rurkami wprowadzania elektrolitu (5,51) usytuowanymi w skrzynce i w pokrywie, oraz co najmniej jeden drugi otwór wyjsciowy (11) polaczony z rurkami poziomu (81), z których kazda nalezy do odpowiedniej komory. FIG.1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik akumulatora, zwłaszcza do ładowania akumulatorów w krótkim okresie czasu.

Według znanych sposobów, pierwsze ładowanie akumulatorów uzyskiwano przez stałą imersję elektrolitu w pojemniku, w którym elektrolit ten nie cyrkulował. Technika ta wymagała bardzo długiego czasu ładowania, czasami dłuższego niż 24 godziny.

Znany późniejszy sposób, taki jak sposób według szwedzkiego zgłoszenia patentowego nr 770184-9, przedstawia specjalne urządzenia do szybkiego ładowania akumulatorów, osiąganego przez zastosowanie przykrywki nakładanej na wlot pokrywy do ładowania elektrolitu, gdzie przykrywka ta zawiera rurkę wlotową i rurkę wylotową, poprzez którą elektrolit powodujący wstępne ładowanie każdej celi akumulatora wypływa i odpływa. Elektrolit, który jest zmuszany do cyrkulacji wewnątrz akumulatora, jest następnie ochładzany na zewnątrz akumulatora, ponieważ podczas procesu ładowania powstaje ciepło, a przez ochłodzenie elektrolitu zwiększa się wydajność ładowania i znacznie skraca się czas ładowania. Jednakże zastosowanie specjalnych przykrywek powoduje również niedogodności w cyrkulacji samego elektrolitu z powodu zatykania przykrywki po kilkakrotnych ładowaniach.

W polskim opisie patentowym nr 172 586 zaproponowano pojemnik akumulatora umożliwiający szybkie ładowanie, w którym, w każdej komorze skrzynki pojemnika, przewidziana jest co najmniej jedna rurka do wprowadzania elektrolitu, usytuowana zasadniczo w położeniu pionowym i łącząca się z jednym otworem wykonanym na pokrywie pojemnika, podczas gdy jej drugi koniec jest usytuowany blisko dna; przewidziana była również co najmniej jedna rurka poziomu, zawsze dla każdej komory elektrolitu, przy czym ta rurka poziomu miała jeden koniec połączony z otworem wykonanym na pokrywie a drugi koniec usytuowany zgodnie z poziomem elektrolitu, który miał być uzyskiwany w każdej komorze.

Według korzystnego przykładu wykonania tego wynalazku rurki poziomu formowane są w pokrywie, natomiast rurki wprowadzania elektrolitu są częściowo formowane w pokrywie a częściowo w skrzynce pojemnika. Kiedy pokrywa i skrzynka są mocowane do siebie, te dwie części są łączone ze sobą.

Każda komora ma wlot do wprowadzania elektrolitu i wyprowadzania go. Ładowanie elektrolitu powodowane jest przez zmuszanie elektrolitu do cyrkulacji wewnątrz każdego elementu lub celi.

Jedna z niedogodności wymienionego wynalazku polega na tym, że w celu powodowania cyrkulacji elektrolitu w akumulatorze trzeba zastosować skomplikowane wyposażenie posiadające kilka przyłączy do wprowadzania i kilka rurek wyprowadzających dla cyrkulacji samego elektrolitu.

Jednym z celów obecnego wynalazku było uproszczenie sprzętu stosowanego do pierwszego ładowania elektrolitu.

Innym celem była poprawa jakości ładowania akumulatora przy zapewnieniu doskonałej cyrkulacji elektrolitu z jednakową prędkością i w jednakowej ilości dla każdej celi, dzięki czemu uzyskuje się również krótszy czas ładowania.

Dalszym celem było opracowanie pojemnika do akumulatorów, który ma wszystkie kanały do rozprowadzania elektrolitu jak również rurki poziomu elektrolitu uformowane na pokrywie. Dotyczy to również skrzynki o wszystkich rurkach wlotowych do rozprowadzania elektrolitu uzyskanych podczas procesu formowania.

Innym celem było opracowanie pokrywy posiadającej tylko dwa otwory, jeden do doprowadzania elektrolitu i jeden do odprowadzania go podczas cyrkulacji przy pierwszym ładowaniu, a także by pokrywa ta była również użyteczna do zalewania.

Wszystkie pożądane cele osiągnięto dzięki wynalazkowi.

Według wynalazku pojemnik akumulatora wykonany z tworzywa sztucznego, zawierający skrzynkę posiadającą jedną lub kilka komór dostosowanych do przyjęcia elementów tworzących akumulator, które są zanurzone w elektrolicie, przy czym każda z tych komór ma co najmniej jedną rurkę do doprowadzania elektrolitu do pierwszego ładowania, usytuowaną w zasadniczo pionowym położeniu, której jeden koniec jest połączony kanałami z otworem wykonanym w pokrywie, a drugi koniec jest usytuowany blisko dna skrzynki, charakteryzuje się tym, że ma pokrywę posiadającą co najmniej jeden pierwszy otwór wlotowy elektrolitu połączony kanałami rozprowadzania elektrolitu z rurkami wprowadzania elektrolitu usytuowanymi w skrzynce i w pokrywie oraz co najmniej jeden drugi otwór wyjściowy połączony z rurkami poziomu, z których każda należy do odpowiedniej komory.

W powyższym akumulatorze, w jego pokrywie, korzystnie wykonane są kanały rozprowadzania elektrolitu, rurki wprowadzania elektrolitu i rurki poziomu.

Kanały rozprowadzania elektrolitu mają korzystnie jednakowy tor i długość od otworu wlotowego do każdej rurki wprowadzania elektrolitu.

Korzystnie w pokrywie akumulatora, pomiędzy drugim otworem wyjściowym a rurkami poziomu znajduje się co najmniej jeden zbiornik, który przy swoim dnie połączony jest z rurkami poziomu, przy czym rurki poziomu przystosowane są do powtórnego napełniania akumulatora. Rurki poziomu połączone są przewodem rozgałęźnym, który ma co najmniej jeden koniec łączący się z boczną powierzchnią pokrywy poprzez otwór na tej powierzchni, przy czym otwór ten jest zamknięty przykrywką.

W skrzynce akumulatora rurki wprowadzania elektrolitu korzystnie usytuowane są przy rogu każdej komory, utworzonym przez ściankę zewnętrzną skrzynki i pionową przegrodę dzielącą każdą komorę od następnej. Każda rurka wprowadzania elektrolitu sąsiaduje z rurką wprowadzania elektrolitu z następnej komory.

174 138

Bardziej szczegółowo; pojemnik akumulatora według wynalazku ma pokrywę posiadającą co najmniej jeden pierwszy otwór wlotowy do doprowadzania elektrolitu połączony z rurkami wlotowymi znajdującymi się w skrzynce poprzez kanały do rozprowadzania elektrolitu oraz co najmniej jeden drugi wylotowy otwór połączony z rurkami poziomu, każdy należący do odpowiedniej komory, przy czym każda rurka poziomu jest połączona z wymienionym drugim otworem jednym końcem, podczas gdy jej przeciwległy koniec kończy się na wysokości żądanego poziomu w każdej komorze.

Według korzystnego przykładu wykonania pokrywa ma wymienione kanały do rozprowadzania elektrolitu przebiegające od otworu wlotowego do każdej pionowej rurki wprowadzania elektrolitu tj. rurki wlotowej znajdującej się w skrzynce, przy czym każdy kanał ma zasadniczo taką samą długość i zasadniczo takie same straty ładowania. Ponadto wszystkie kanały, rurki wlotowe i rurki poziomu uzyskane są przez wprowadzanie azotu podczas procesu formowania.

Korzystnie, według wynalazku, kanały mają taką samą długość, tak aby elektrolit musiał dochodzić do każdej rurki wlotowej w takiej samej ilości i z taką samą prędkością, a każdy kanał mający taką samą liczbę zakrętów, co zapewnia takie same straty ładunku, odgałęzia się od pierwszego otworu dla wprowadzania elektrolitu. W ten sposób każdy element należący do każdej komory może być nasycany i może wchłonąć taką samą ilość elektrolitu potrzebną do ładowania każdej komory.

Ponadto przez wyeliminowanie co najmniej częściowo przepływu burzliwego uzyskuje się większą prędkość cyrkulacji elektrolitu wewnątrz akumulatora i w konsekwencji zmniejszenie czasu ładowania.

Ponadto, według innego korzystnego przykładu wynalazku drugi otwór na pokrywie, to znaczy otwór wylotowy, ma zbiornik, który może być korzystnie stosowany do operacji zalewania w celu zapewnienia takiego samego poziomu elektrolitu w każdej komorze.

Inny możliwy przykład wykonania polega na zastosowaniu przewodu rozgałężnego łączącego różne rurki poziomu z otworem z boku samej pokrywy, przy czym otwór ten jest zamknięty przykrywką, ale może być łączony z zewnętrzną rurką w celu usuwania oparów i pary z elektrolitu, kiedy konieczne jest odprowadzenie do atmosfery oparów powstających w akumulatorze podczas jego działania lub podczas powtórnego ładowania.

Dalszy obszar zastosowania wynalazku stanie się oczywisty ze szczegółowego opisu podanego poniżej, stanowiącego tylko ilustrację wynalazku, ponieważ różne zmiany i modyfikacje w ramach zakresu wynalazku będą oczywiste dla fachowców na podstawie tego szczegółowego opisu i rysunków, na których: fig. 1 przedstawia pojemnik według wynalazku w widoku perspektywicznym z pokrywą odłączoną od skrzynki; fig. 2 jest widokiem z góry pokrywy według wynalazku; fig. 3 przedstawia szczegół pokrywy według wynalazku ze szczególnie wyraźnym pokazaniem kanałów do rozprowadzania elektrolitu; fig. 4 jest szczegółem z fig. 3 wzdłuż linii IV° - IV⁰.

Na rysunku fig. 1, widać, że pojemnik według wynalazku składa się z pokrywy oznaczonej jako całość przez 1 i ze skrzynki oznaczonej jako całość przez 2. Skrzynka zawiera wiele komór 3 przedzielonych pionowymi przegrodami 4. Każda komora ma pionową rurę wprowadzania elektrolitu, tj. rurę wlotową 5 dostosowaną do wprowadzania elektrolitu w komorę. W górnej części rura wlotowa jest złączona z odpowiednią rurą wlotową znajdującą się w pokrywie, kiedy pokrywa 1 jest dołączona do skrzynki 2. Dolna część rury 5 jest nieco odsunięta od dna, tak aby umożliwić cyrkulację elektrolitu podczas pierwszego ładowania.

Korzystnie, według jednego przykładu realizacji wynalazku, każda rura wlotowa znajdująca się w skrzynce utworzona jest w procesie formowania z równoczesnym wprowadzaniem azotu i jest formowana wzdłuż narożnika ukształtowanego przez zewnętrzną ściankę skrzynki i przegrodę pomiędzy jedną komorą a następną.

Według korzystnego przykładu realizacji wynalazku przedstawionego na fig. 1 kanały są uformowane obok siebie parami.

Pokrywa 1 ma otwór 6, który jest połączony z labiryntem kanałów oznaczonym jako całość przez 7, również otrzymanych podczas procesu formowania z równoczesnym wprowadzaniem azotu. Dokładniej, dwie sekcje 71 i 72 odgałęziają się od otworu 6 i pod kątem 90° każda z nich rozdziela się na dwa dalsze odgałęzienia, mianowicie 73 i 74 dla odgałęzienia 71 oraz 75 i 76

174 138 dla odgałęzienia 72. W taki sposób pionowe sekcje 51 rurek wlotowych należące do pokrywy, które będą połączone z rurkami wlotowymi 5 przez spojenie lub podobnymi środkami, są zasilane elektrolitem, który ma zasadniczo taki sam przebieg dla każdej z rurek 51. Jest oczywiste, że konstrukcja taka zapewnia stały przepływ elektrolitu dochodzącego z taką samą prędkością i w jednakowej ilości do każdej z rurek wlotowych 51.

Elektrolit cyrkulujący w każdej komorze 3 wypływa następnie poprzez rurki poziomu 81, które są usytuowane w położeniu pionowym i są wszystkie dołączone do przewodu zbiorczego 8 stanowiącego kanał pośredni 9 połączony ze zbiornikiem 10 połączonym z otworem 11 należącym do górnej powierzchni pokrywy 1 i dostosowanym do usuwania cyrkulującego elektrolitu.

Jak podano zbiornik 10 po pierwszym naładowaniu baterii może być korzystnie zastosowany jako komora uzupełniania przez całą żywotność samego akumulatora. Rzeczywiście, przy wprowadzaniu poprzez otwór 11 elektrolitu potrzebnego do uzupełnienia można łatwo zrozumieć, że elektrolit ten, który teraz cyrkuluje w przeciwnym kierunku w porównaniu z kierunkiem cyrkulacji elektrolitu pierwszego ładowania, osiąga komory w ilości wystarczającej do uzupełnienia do tego samego poziomu, ponieważ rurki 81 mają wszystkie taką samą długość i dlatego działają jako stabilizator poziomu.

Jak widać wynalazek osiąga postawiony cel. Pojemnik akumulatora, a zwłaszcza pokrywa, ma tylko dwa otwory 6 i 11, poprzez które elektrolit pierwszego ładowania może dopływać poprzez otwór 6, cyrkulować w pojemniku i wypływać poprzez otwór 11. Następnie poprzez otwór 11 można łatwo przeprowadzać uzupełnienia akumulatora w okresie jego żywotności. Zbiornik 10 działa również korzystnie jako zbiornik rozszerzalnościowy dla elektrolitu podczas działania akumulatora przez kompensowanie wzrostów objętości elektrolitu powodowanych nagrzewaniem się akumulatora.

Według szczególnego przykładu wykonania pokrywy, pokazanego na fig. 1 i 3 przewód rozgałęźny 8 przebiega przynajmniej po jednej stronie aż do osiągnięcia otworu 82 na bocznej powierzchni pokrywy, przy czym otwór ten jest zwykle zamknięty przykrywką 83.

Jeżeli zachodzi potrzeba odprowadzania na zewnątrz pomieszczenia, w którym pracuje akumulator, oparów wytwarzanych przez akumulator podczas jego działania lub podczas jego ładowania, przykrywkę 83 usuwa się i otwór 82 łączy się z systemem rury wyciągowej w celu odprowadzania oparów do atmosfery. Ten sam skutek można osiągnąć przez połączenie systemów rur zewnętrznych z górnym otworem 11 pokrywy 1. Można to zrobić, kiedy akumulator jest usytuowany tak, że możliwe są pewne przeszkody nad pokrywą.

Dzięki wynalazkowi, osiągnięto rozprowadzanie elektrolitu z maksymalną racjonalnością, skutecznością i regularnością rozdziału podczas pierwszego ładowania, otrzymując zasadniczo laminamy przepływ elektrolitu co najmniej w pewnym zakresie i unikając przez to w miarę możliwości wszelkich turbulencji, które mogą pozostawić pewne obszary niecałkowicie naładowane. Ponadto, jednakowe trasy otrzymane poprzez kanały uformowane w pokrywie zapewniają, że taka sama ilość elektrolitu dopływa do każdej komory z taką samą prędkością.

Ponadto kanały, które są wykonane zarówno w pokrywie jak i w skrzynce przez proces formowania z materiału termoplastycznego i z równoczesnym wprowadzaniem azotu, pozwalają otrzymać pojemnik akumulatora całkowicie usprawniający etapy produkcji, jeśli chodzi o konstrukcję akumulatora wraz z jego procesami ładowania i przechowywania. W rzeczywistości w przypadku pojemnika według wynalazku możliwe jest otrzymanie pierwszego ładowania akumulatora szybko i nawet w linii montażowej dzięki prostocie sprzętu potrzebnego dla cyrkulacji elektrolitu, który teraz, dzięki wynalazkowi, zredukowany jest do jednej rurki wlotowej do wprowadzania elektrolitu i do jednej rurki wylotowej dla elektrolitu, który wypływa z akumulatora po przepłynięciu przez wszystkie komory.

Wreszcie, zaobserwowano, że dla pojemnika otrzymanego według wynalazku, kiedy powtórne ładowania przeprowadza się podczas okresu żywotności akumulatora, możliwe jest wdmuchiwanie powietrza poprzez otwór 6 i odsysanie powietrza i oparów poprzez otwór 11, co przyspiesza powtórne ładowanie.

174 138

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pojemnik akumulatora wykonany z tworzywa sztucznego, zawierający skrzynkę posiadającajedną lub więcej komór do przyjęcia elementów tworzących akumulator, przy czym każda z tych komór ma co najmniej jedną rurkę, do wprowadzania elektrolitu przy pierwszym ładowaniu, umieszczoną w położeniu zasadniczo pionowym, której jeden koniec jest połączony z otworem wykonanym w pokrywie, zaś drugi koniec jest usytuowany blisko dna skrzynki, znamienny tym, że ma pokrywę (1) posiadającą co najmniej jeden pierwszy otwór wlotowy (6) elektrolitu, połączony kanałami rozprowadzania elektrolitu (71, 72, 73, 74, 75, 76) z rurkami wprowadzania elektrolitu (5,51) usytuowanymi w skrzynce i w pokrywie, oraz co najmniej jeden drugi otwór wyjściowy (11) połączony z rurkami poziomu (81), z których każda należy do odpowiedniej komory.
2. 2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że rurki wprowadzania elektrolitu (51), rurki poziomu (81) i kanały (71, 72, 73, 74, 75, 76) są wykonane w pokrywie (1).
3. 3. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że kanały rozprowadzania elektrolitu (71,72, 73, 74, 75,76) mają jednakowy tor i długość od otworu wlotowego (6) do każdej rurki wprowadzania elektrolitu (51).
4. 4. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pomiędzy drugim otworem wyjściowym (11) a rurkami poziomu (81) znajduje się co najmniej jeden zbiornik (10) przy swoim dnie połączony z rurkami poziomu (81), przy czym rurki poziomu (81) przystosowane są do powtórnego napełniania akumulatora.
5. 5. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przewód rozgałęźny (8) łączący rurki poziomu (81) ma co najmniej jeden koniec łączący się z boczną powierzchnią pokrywy poprzez otwór (82) na tej powierzchni, przy czym otwór (82) jest zamknięty przykrywką (83).
6. 6. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że rurki wprowadzania elektrolitu (5) usytuowane są przy rogu każdej komory, utworzonym przez ściankę zewnętrzną skrzynki i pionową przegrodę dzielącą każdą komorę od następnej.
7. 7. Pojemnik według zastrz. 6, znamienny tym, że każda rurka wprowadzania elektrolitu (5) sąsiaduje z rurką wprowadzania elektrolitu z następnej komory.