SE448584B - Blyackumulator med en sekerhetsanordning mot forhojt innertryck - Google Patents

Description

448 584 Föreliggande uppfinning avser en blyackumulator med en säkerhetsanordning mot förhöjt innertryck, vilken befinner sig som en börbrottyta ovanför elektrolytnivân.

Blyackumulatorer utvecklar i synnerhet vid laddning ga- ser, vilka under speciella betingelser kan leda till explo- sioner. Gaser uppstår också, då ackumulatorn icke är i drift, genom självurladdning.

I princip är två olika slaghav tändning tänkbara för explosioner av gasande ackumulatorceller, nämligen tändning utanför batteriet och tändning innanför batteriet. Vid tänd- ning utanför batteriet, vid vilken utan speciella försiktig- hetsåtgärder en genomtändning sker inåt genom avgasnings- propparna} kan explosionen i cellerna med stor säkerhet för- hindras genom användande av explosionsskyddsproppar. Därvid användes som tändgnistebarriärer porösa frittor, vilka för- verkligar principen att uppdela totalströmmen i många extremt små trådar.

Vid tändning inom ackumulatorn kan däremot i praktiken explosion icke undvikas, eftersom laddningsgaserna eller över- laddningsgaserna och tändgnistan uppstår i samma avgränsade rum inom ackumulatorn.

Från US patentskriften 1 387 350 är en säkerhetsförslut- ning för ackumulatorer känd, vilken har lägre hållfasthet än höljets lock. Förslutningen består av en påsättbar ring, som är tillsluten med hjälp av ett membran.

Om en explosion inträffar i cellen, bryts det förhållan- devis svaga membranet sönder och blåses bort, så att de ex- panderade gaserna kan avgå.

Enligt den beskrivna anordningen är det erforderligt att anordna ett eget montage med extra tätning för den påsatta ringen. Dessutom kan man vid övertryck bara vänta sig en icke riktad explosion. lv 448 584 Till grund för uppfinningen ligger därför problemet att vid en blyackumulator innehållande en eller flera celler sörja för, att verkningarna av en sådan reaktion, som kan försiggâ från en lätt förpuffning till en kraftig explosion, hålles inom så små gränser som möjligt.

Problemet löses enligt uppfinningen därigenom, att åt- minstone en delyta av den yttre cellbegränsningen ovanför syra- nivån är begränsad av en infattning med mindre materialtjocklek och/eller mndre hållfasthet. De sålunda bildade börbrottytorna anordnas företrädesvis i den vågräta ytan av locket. Om vid förekommande av en dylik börbrottyta en explosion uppkommer antingen genom tändning inom ackumulatorn eller genom tändning utanför ackumulatorn - varvid inga explosionsskyddsproppar an- vänts, spricker cellen upp längs den linje, som begränsar del- ytan, och explosionstrycket kan avledas i det fria. Givetvis är det möjligt att anordna flera dylika börbrottställen.

Utan åtgärderna enligt uppfinningen är följderna av en cellexplosion i de flesta fall avsevärda - därvid bortslungas dels celldelar och kan åstadkomma skador, dels kan cellväggarna spricka upp under syranivân, så att svavelsyra kommer ut och åstadkommer avsevärda skador.

Av speciell betydelse är det att dimensionera restmaterial- tjockleken av delytornas eller börbrottställenas begränsning.

Dimensioneringen måste göras så, att cellen vid en explosion med säkerhet spricker upp längs den avsedda linjen. Materialtjock- leken måste emellertid även där fortfarande vara så stor, att vid normal påkänning inga skador kan uppkomma. Vid praktiska försök har det visat sig, att materialtjockleken bör ligga mellan 0,2 och 0,6 av den normala cellväggens materialtjocklek. Denna normala materialtjocklek utgör vid blyackumulatorbehållare av polypropen ungefär 1,6 till 2,8 mm.

I syfte att uppnå en liknande verkan kan man åstadkomma cirkelrunda öppningar i lockets yta, vilka förslutes med hjälp av insticksproppar. I händelse av en explosion skulle dessa vid riktig dimensionering slungas ut. En nackdel är, att en dylik anordning är omständlig, eftersom maibehöver extra delar, nämli- gen exempelvis vid ett startbatteri 6 proppar. En ytterligare nackdel är, att propparnas passning icke är oväsendigt tempera- 448 584 turberoende. vid låga temperaturer sitter propparna mycket löst och kan eventuellt lossna. Vid hög temperatur kan proppar- na sitta så fast, att vid en explosion cellen spricker upp på något annat ställe. Icke heller den vid en sådan anordning n givna möjligheten att återförsluta en cell är särskilt fördel- aktig. Om nämligen en tändning innanför cellen skett, beror den på ett fel i batteriet, exempelvis lös platta, brott i pol- brygga. eller i förbindningsorganen. I detta fall bör batteriet bytas ut.

Föremâlet för uppfinningen skall närmare förklaras under hänvisning till fig 1 till 5. - Figur 1 visar därvid det vanliga locket 1 i en blyackumu- lator uppifrån. Blocklockets vågräta yta är försedd med bör- brottytor 2 enligt uppfinningen. Avsedda brottlinjer är beteck- nade med siffran 3.

Figur 2 visar ett delsnitt genom ackumulatorn längs linjen AB i fig 1. Såsom framgår av snittet, är ett spår 3 inarbetat i lockets vägg 4, så att börbrottytan är omgiven av en infatt- ning, som bara har en kvarblivande materialtjocklek 5. Detta framgår även av fig 3, vilken utgör en skärning längs linjen CD i fig 1. Materialtjockleken har härvid minskats likformigt genom utformning av den kringgâende infattningen.

En förbättring och högre säkerhet kan uppnås därigenom, att såsom är visat i fig 4 den kvarblivande materialtjockleken icke är konstant, utan att en restmaterialtjocklek blir kvar, som varierar i storlek. Såsom framgår av fig 4 har restmaterial- tjockleken vågdalar 51 och vågberg 52. I synnerhet vågbergen 52 motverkar därvid en icke avsiktlig skadegörelse, medan vid en explosion materialet i vâgdalarna 51 i första ögonblicket säkert går sönder, så att en perforerimslinje bildas och omedel- bart därpå börbrottytan utsepareras.

Det kan vidare vara lämpligt att avleda explosionsvågen i en helt bestämd riktning, i synnerhet då det är känt, att i denna bestämda riktning den minsta skadegörelsen åstadkommes av explosionen eller om det av cellkonstruktionen framgår, att i denna bestämda riktning den minsta syramängden passerar ut vid en explosion. En sådan riktad styrning av explosionsvågen kan 44sf§ß4 uppnås därigenom, att materialtjockleken, såsom är visat i fig 5, väljes så, att vid en sida av börbrottytan den kvarbli- vande materialtjockleken är mindre än vid den motsatta sidan.

Vid en explosion spricker då först börbrottytan vid stället 54 och först därefter på stället 53.

För att förhindra att ackumulatorn blir smutsig på ut- sidan, åstadkommer man lämpligen infattningarna resp. spåren, som begränsar börbrottytorna, inifrån i lockets resp. cellbe- hållarens material.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 448 584 PATENTKRAV

1. Blyackumulator med en säkerhetsanordning mot förhöjt inner- tryck, vilken befinner sig som en börbrottyta ovanför elektro- lytnivån, k ä n n e t e c k n a d av att minst en delyta (2) av höljets vägg (4) är omgiven av en brottlinje (3) med mindre materialtjocklek.

2. Blyackumulator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d -av att delytan är anordnad i lockets vågräta yta.

3. Blyackumulator enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att infattningen är bildad från lockets insida in i lockets material.

4. Blyackumulator enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att infattninqen, som begränsar delytan ut- göres av ett spår, som leder till en mindre och homogen mate- rialtjocklek.

5. Blyackumulator enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att infattningen som begränsar delytan, är ett spår, som leder till en mindre och olikformig material- tjocklek.

6. Blyackumulator enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att den kvarblivande materialtjockleken varierar en eller flera gånger längs delytans begränsningslinje.

7. Blyackumulator enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e - t e c k n a d' av att den kvarblivande materialtjockleken är 0,2 - 0,6 gånger lockets respektive behållarens minsta vägg- tjocklek. 14 -xë m