PL174954B1 - Urządzenie do odprowadzania wyziewów wytwarzanych wewnątrz baterii akumulatorowych - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do odprowadzania wyziewów wytwarzanych wewnatrz baterii akumula- torowych, posiadajace co najmniej jedna komore utworzona w pokrywie baterii akumulato- rowej polaczona z jednej strony z kanalami odpowietrzajacymi, które lacza ze soba uchodzace do góry otwory utworzone w pokrywie, a z przeciwnej strony polaczona ze srodowiskiem na zewnatrz, przy czym komora ta jest wyposazona w jeden lub wiecej przelotowych otworów polaczonych z usytuowanymi pod nimi elementami baterii akumulatorowej; i w wyjmowana zaslepke wyposazona w srodkowy otwór przechodzacy przez, i wprowadzony w komore oraz krazek wykonany z przeciwwybuchowego materialu umieszczony wewnatrz wymienionej komory i wyjmowanej zaslepki, znamienne tym, ze wewnatrz komory (7) umieszczony jest kondensacyjny krazek (15) wykonany z nieprzepuszczalnego materialu usytuowany pomie- dzy przeciwwybuchowym krazkiem ( 1 1 ) a dnem ( 8) komory (7) i w pewnej odleglosci od nich, przy czym kondensacyjny krazek (15) ma rozwiniecie obwodu zewnetrznego mniejsze niz rozwiniecie obwodu wewnetrznego komory (7), w której jest umieszczony i tworzy, w stosunku do wewnetrznej obwodowej powierzchni (27) komory (7), jeden lub wiecej zasad- niczo pierscieniowych obszarów (72) przechodzenia wyziewów. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do odprowadzania wyziewów wytwarzanych wewnątrz baterii akumulatorowych.

Znany jest fakt, że wewnątrz baterii akumulatorowych, a zwłaszcza baterii kwasowych akumulatorów ołowiowych, powstają wyziewy podczas ich działania i/lub ładowania. Wyziewy te muszą być wyprowadzane na zewnątrz, ponieważ w przeciwnym razie powodują zwiększenie objętości baterii akumulatorów i ewentualnie pękanie. W tym celu pokrywy są wyposażone w kanały odpowietrzające, które łączą ze sobą uchodzące do góry otwory baterii akumulatorowej wywiercone na pokrywie i łączą je ze środowiskiem na zewnątrz poprzez otwory wylotowe.

Jeden lub kilka takich otworów wylotowych ma zamocowane przyłącze w komplecie z giętką rurą do odprowadzania wyziewów na zewnątrz. Ponieważ wyziewy powstające wewnątrz baterii akumulatorów zawierają również wodór, który jest silnie wybuchowy, w niektórych przypadkach konieczne jest stosowanie urządzenia przeciwwybuchowego, które zapobiega przedostawaniu się płomienia lub iskier, ewentualnie występujących w otoczeniu, do wewnątrz baterii akumulatorów poprzez kanały odpowietrzające i spowodowaniu wybuchu na skutek zapłonu tych wyziewów. Takie urządzenie przeciwwybuchowe złożone jest z krążka znanego typu, który umożliwia wychodzenie wyziewów powstających w baterii akumulatorów, a uniemożliwia przedostanie się do kanałów odpowietrzających płomieni lub iskier występujących w zewnętrznym środowisku.

174 954

W niektórych przykładach realizacji takiego urządzenia przeciwwybuchowy krążek znajduje się w gnieździe tworzącego integralną część przyłącza, które jest mocowane do otworu kanału odpowietrzającego. W szczególności krążek taki jest umieszczony pomiędzy złącznym elementem łączącym to przyłącze z otworem wylotowym kanału odpowietrzającego a giętką rurą, która odprowadza wyziewy z baterii akumulatorów. W innych znanych przykładach krążek przeciwwybuchowy należy do pokrywy baterii akumulatorów i jest umieszczony wewnątrz komory utworzonej zgodnie z wylotowym otworem kanałów odpowietrzających.

We wszystkich wymienionych rozwiązaniach niedogodnością jest to, że krążek przeciwwybuchowy jest przepuszczalny dla wyziewów, ale nie jest przepuszczalny dla cieczy i zostaje on zatkany, kiedy skropliny ciekłego elektrolitu, wprowadzane ewentualnie w postaci pary w kanały odpowietrzające przez uchodzące wyziewy, osadzą się na jego powierzchni.

Ewentualność taka stanowi znaczną niedogodność jak również znaczne niebezpieczeństwo, gdyż w takim przypadku urządzenie odpowietrzające działa źle i wyziewy nieodprowadzone na zewnątrz, będą się gromadziły wewnątrz baterii akumulatorów, powodując jej pęcznienie i na skutek tego odkształcenie.

We włoskim opisie patentowym nr 01247085 zaproponowano wyeliminowanie tej niedogodności. Opisano w nim urządzenie odpowietrzające do baterii akumulatorowych, które zawiera komorę utworzoną w pokrywie baterii akumulatorów i połączoną z jednej strony z kanałami odpowietrzającymi, a z przeciwnej strony ze środowiskiem zewnętrznym. W komorze umieszczony jest krążek wykonany z materiału przeciwwybuchowego, który jest trzymany stabilnie w tej komorze przez docisk wywierany przez wyjmowaną zaślepkę posiadającą otwór połączony z atmosferą. Pomiędzy tym krążkiem a dnem wymienionej komory utworzona jest komora wstępna do gromadzenia skroplin par elektrolitu, która jest połączona z usytuowanymi pod spodem elementami baterii akumulatorowej za pomocą jednego lub kilku przelotowych otworów, które umożliwiają powrót skroplonego elektrolitu do baterii akumulatorów.

Jednak nawet takie rozwiązanie nie rozwiązuje całkowicie problemu zatykania się krążka, co może wystąpić w każdym przypadku w eksploatacji, przede wszystkim wtedy, gdy w baterii akumulatorów wytwarzane są duże ilości pary. W takim przypadku występuje większe wnikanie cieczy i dlatego jest większe prawdopodobieństwo zatkania krążka.

Wynalazek proponuje przezwyciężenie tych ograniczeń występujących w przypadku opisanych systemów odpowietrzających należących do stanu techniki, przez opracowanie urządzenia do odprowadzania na zewnątrz wyziewów wytwarzanych wewnątrz baterii akumulatorowych, o większej niezawodności działania w porównaniu ze znanymi urządzeniami.

Według wynalazku urządzenie do odprowadzania wyziewów wytwarzanych wewnątrz baterii akumulatorowych, które posiada co najmniej jedną komorę utworzoną w pokrywie baterii akumulatorowej połączoną z jednej strony z kanałami odpowietrzającymi, które łączą ze sobą uchodzące do góry otwory utworzone w pokrywie, a po przeciwnej stronie połączoną ze środowiskiem na zewnątrz, przy czym komora ta jest wyposażona w jeden lub więcej przelotowych otworów połączonych z usytuowanymi poniżej elementami baterii akumulatorów; wyjmowaną zaślepkę wyposażoną w środkowy otwór przechodzący przez, i wprowadzony w tę komorę; krążek wykonany z przeciwwybuchowego materiału usytuowany wewnątrz komory i wyjmowanej zaślepki; charakteryzujące się tym, że wewnątrz tej komory umieszczony jest krążek kondensacyjny wykonany z nieprzepuszczalnego materiału, usytuowany pomiędzy materiałem przeciwwybuchowym a dnem komory i w pewnej odległości od nich, przy czym kondensacyjny krążek ma rozwinięcie obwodu zewnętrznego mniejsze niż rozwinięcie obwodu wewnętrznego komory, w której jest on umieszczony i tworzy, w stosunku do wewnętrznej powierzchni obwodowej samej komory, jeden lub wiele zasadniczo pierścieniowych obszarów przechodzenia wyziewów.

W urządzeniu według wynalazku kondensacyjny krążek korzystnie umieszczony jest w zaślepce, która ma występy wystające osiowo do przyjmowania tego krążka.

Kondensacyjny krążek i przeciwwybuchowy krążek mogą być połączone współosiowo ze sobą i z przyjmującą je zaślepką, której boczna powierzchnia jest pasowana na wcisk z odpowiednią boczną powierzchnią komory utworzonej w bocznej ściance pokrywy.

174 954

Urządzenie odpowietrzające według wynalazku prawie całkowicie eliminuje ryzyko zatkania krążka przeciwwybuchowego, zapewniając tym skuteczność systemu odprowadzania wyziewów przez długi okres czasu.

Uniemożliwia się również wyciekanie na zewnątrz skroplonego elektrolitu, który po skondensowaniu powraca do wewnątrz baterii akumulatorów.

Dalszy zakres możliwości stosowania przedmiotowego wynalazku stanie się oczywisty na podstawie szczegółowego opisu przykładu wykonania przedstawionego poniżej w nawiązaniu do załączonych rysunków, na których fig. 1 przedstawia w powiększeniu przekrój pionowy fragmentów pokrywy baterii akumulatorowej z kanałem odpowietrzającym, w którym zastosowane jest urządzenie odpowietrzające według wynalazku; fig. 2 przedstawia urządzenie odpowietrzające według wynalazku w widoku po rozłożeniu na części; fig. 3 przedstawia widok z przodu pokrywy urządzenia odpowietrzającego przedstawionego na fig. 2.

Jak widać na fig. 1 i 2, urządzenie odpowietrzające według wynalazku, oznaczone jako całość przez 1, jest zastosowane do pokrywy baterii akumulatorowej, oznaczonej jako całość przez 2, która ma wiele uchodzących do góry otworów połączonych ze sobą za pomocą wielu kanałów odpowietrzających, przy czym na fig. 1 pokazano jeden uchodzący do góry otwór 3 i jeden kanał odpowietrzający 4.

W obszarze bocznej ścianki 21 pokrywy, gdzie kanały 4 łączą się ze środowiskiem zewnętrznym, utworzona jest cylindryczna komora 7, której dno 8, jak można zauważyć, jest połączone z jednym z odpowietrzających kanałów 4 poprzez otwór 9. W komorę 7 wpasowana jest na wcisk zaślepka 12, która ma, jak to pokazano zwłaszcza na fig. 2, pierścieniową obudowę 14 przeznaczoną do umieszczenia w niej krążka wykonanego z przeciwwybuchowego materiału 11 o kształcie kołowym.

Widać również, że ta zaślepka 12 jest wyposażona w występy 13, pomiędzy którymi umieszczony jest kondensacyjny krążek 15 wykonany z nieprzepuszczalnego materiału. Oczywiście w różnych przykładach realizacji tej komory krążek przeciwwybuchowy i krążek kondensacyjny mogą mieć również kształty różniące się od kształtu kołowego. Zaślepka 12, sprzężona z przeciwwybuchowym krążkiem 11 i kondensacyjnym krążkiem 15, jest wprowadzona w komorę 7 aż jej kołnierz 10 dojdzie do styku z boczną ścianką 21 pokrywy 2.

Należy podkreślić, że boczna powierzchnia 24 zaślepki 12 jest pasowana na wcisk z boczną powierzchnią komory 7, w którą wprowadzona jest zaślepka, zapewniając przez to szczelne osadzenie w tej cylindrycznej komorze 7. Takie pasowanie na wcisk pomiędzy zaślepką 12 a cylindryczną komorą 7 przytrzymuje przeciwwybuchowy krążek 11 i kondensacyjny krążek 15 wewnątrz cylindrycznej komory z pewną siłą w celu przeciwstawiania się ciśnieniu wewnętrznemu wytwarzanemu przez wyziewy powstające wewnątrz baterii akumulatorowej. Przez odpowiednie dobranie tego pasowania na wcisk można ustawić maksymalne ciśnienie progowe, powyżej którego zaślepka 12 jest wyrzucana z komory 7, tak że urządzenie według wynalazku ma również właściwości zaworu bezpieczeństwa.

Kiedy zaślepka jest wprowadzona w komorę 7, jak pokazano na fig. 1, kondensacyjny krążek 15 jest usytuowany w pewnej odległości od powierzchni przeciwwybuchowego krążka 11 i ma obwód zewnętrzny mniejszy niż obwód poprzecznego przekroju komory 7.

Ponadto, ponieważ krążek kondensacyjny jest wsparty przez wystające elementy 13 zaślepki 12, do której jest on mocowany, zostaje on usytuowany w pewnej odległości od wewnętrznej bocznej powierzchni 27 komory 7, a zatem tworzy on zgodnie ze swym obrzeżem jeden lub więcej zasadniczo pierścieniowych obszarów 72, widocznych również na fig. 3, poprzez które przechodzą wyziewy odprowadzane przez kanały 4.

W rzeczywistości wyziewy powstające w ogniwach baterii akumulatorowej są odprowadzane w kierunku 18 w kanałach 4, a następnie, przechodząc przez wymienione pierścieniowe obszary 72, uchodzą przy przeciwwybuchowym krążku 11, który omijają, aż wydostaną się do środowiska zewnętrznego poprzez otwór 19 wywiercony w pokrywie 12. Przed zetknięciem się z przeciwwybuchowym krążkiem 11 wyprowadzane na zewnątrz wyziewy napotykają kondensacyjny krążek 15, który mając większą gęstość w porównaniu z wyziewami jest dla nich nieprzepuszczalny i zatrzymuje je, powodując ich częściowe skroplenie. Skroplona ciecz gromadzi się na dnie komory 7 i poprzez jeden lub więcej otworów 20 wywierconych w

174 954 pokrywie 2 przy dnie komory 7 powraca spływając w kierunku 30 do wnętrza ogniw baterii akumulatorowej.

Część wyziewów, które są bardziej lotne i nie skraplają się, nadal przepływa w kierunku 17 i po przejściu przez pierścieniowe obszary 72 wydostaje się przy przeciwwybuchowym krążku 11, mija go i uchodzi na zewnątrz poprzez otwór 19. Obecność takiego kondensacyjnego krążka 15 jest zatem bardzo użyteczna, ponieważ zapobiega on osadzaniu się ewentualnych skroplin z uchodzących wyziewów w przeciwwybuchowym krążku 11. Dzięki temu krążek przeciwwybuchowy może utrzymywać swą pełną skuteczność przez długi czas. Ponadto ciecz skroplona na kondensacyjnym krążku 15 spada z powrotem do wnętrza ogniw baterii akumulatorowej, przez co unika się wydostawania się jej na zewnątrz.

Jak już powiedziano, w przypadku nadciśnienia zaślepka 12, która wspiera przeciwwybuchowy krążek 11 i kondensacyjny krążek 15, działajako zawór bezpieczeństwa, który całkowicie otwiera przepływ wyziewów z kanałów 4 na zewnątrz poprzez otwór 19 za każdym razem, kiedy ciśnienie wewnątrz baterii akumulatorowej przewyższy wartość działającą pomiędzy boczną powierzchnią 24 zaślepki 12 a odpowiednią wewnętrzną boczną powierzchnią 27 komory 7.

Oczywiście w pokrywie baterii akumulatorowej może być zastosowane jedno lub więcej opisanych urządzeń, to znaczy jedno z tych urządzeń może być umieszczone przy każdym kanale odpowietrzającym wykonanym w· pokrywie.

\

^y

FIG.2

FIG.3

174 954

FIG.1

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

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do odprowadzania wyziewów wytwarzanych wewnątrz baterii akumulatorowych, posiadające co najmniej jedną komorę utworzoną w pokrywie baterii akumulatorowej połączoną z jednej strony z kanałami odpowietrzającymi, które łączą ze sobą uchodzące do góry otwory utworzone w pokrywie, a z przeciwnej strony połączoną ze środowiskiem na zewnątrz, przy czym komora ta jest wyposażona w jeden lub więcej przelotowych otworów połączonych z usytuowanymi pod nimi elementami baterii akumulatorowej; i w wyjmowaną zaślepkę wyposażoną w środkowy otwór przechodzący przez, i wprowadzony w komorę oraz krążek wykonany z przeciwwybuchowego materiału umieszczony wewnątrz wymienionej komory i wyjmowanej zaślepki, znamienne tym, że wewnątrz komory (7) umieszczony jest kondensacyjny krążek (15) wykonany z nieprzepuszczalnego materiału usytuowany pomiędzy przeciwwybuchowym krążkiem (11) a dnem (8) komory (7) i w pewnej odległości od nich, przy czym kondensacyjny krążek (15) ma rozwinięcie obwodu zewnętrznego mniejsze niż rozwinięcie obwodu wewnętrznego komory (7), w której jest umieszczony i tworzy, w stosunku do wewnętrznej obwodowej powierzchni (27) komory (7), jeden lub więcej zasadniczo pierścieniowych obszarów (72) przechodzenia wyziewów.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kondensacyjny krążek (15) umieszczony jest w zaślepce (12), która ma występy (13) wystające osiowo do przyjmowania tego krążka (15).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kondensacyjny krążek (15) i przeciwwybuchowy krążek (11) są połączone współosiowo ze sobą i z przyjmującą je zaślepką (12).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że boczna powierzchnia (24) zaślepki (12) jest pasowana na wcisk z odpowiednią boczną powierzchnią (27) komory (7).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że komora (7) jest utworzona w bocznej ściance (21) pokrywy (2).