SE535483C2 - Batteriplugg, förfarande för ventilering av ett batteri samt batteri - Google Patents

Description

535 483 att motstå högre batteritryck samt har förbättrad funktionalitet.

Detta ändamål uppnås vid en batteriplugg av inledningsvis nämnt slag genom att antryckningspartiet och ventilkroppen uppvisar samverkande organ för styrning av ventilkroppen och för begränsning av antryckningsytans rörelse i sidled, sett fràn en axel förlöpande genom ventilkroppen. Härigenom uppnås att ventilkroppen kan dimensioneras för väsentligt högre tryck och likväl tillhandahålla säker tätningsfunktion vid avsett tryck med bibehållen positionering av ventilkroppen visavi ventilsätet. Detta är en stor fördel i förhållande till den kända tekniken, varvid endast relativt låga batteritryck är aktuella och det därutöver finns en risk för att ventilkroppen kan snedställas, medförande totalt okontrollerad tryckhàllning av batteriet. ventilkroppen åtminstone delvis är framställd av ett flexibelt material från gruppen: ett gummimaterial, ett plastmaterial. Speciellt är styrutsprånget och med ventilsätet samverkande parti av ventilkroppen av sådant flexibelt material.

Det föredras att nämnda samverkande organ är ett styrurtag och ett styrutspráng associerade med var sitt av antryckningsytan respektive antryckningspartiet. Detta utförande ger möjlighet till enkel och kostnadseffektiv framställning och likväl tillförlitlig drift. Särskilt föredras att styrurtaget är anordnat på ett lock till pluggen under det att styrutsprånget är utformat på ventilkroppen.

Härvid utgörs styrurtaget företrädesvis av en fördjupning och uppvisar styrutsprànget företrädesvis ett avrundat ändparti.

Styrurtagets fördjupning uppvisar lämpligen en sådan vidd tvärs mot en antryckningsriktning D att det väsentligen motsvarar vidden av styrutspràngets ändparti i deformerat tillstànd vid förspänd ventilkropp. 10 15 20 25 30 535 483 Genom val av dimensioner och material med olika egenskaper kan en önskad trycknivå bestämmas, vid vilken ventilkroppen ska medge utträde av gas.

Nämnda axel är företrädesvis en symmetriaxel för ventilkroppen, vilken lämpligen är åtminstone partiellt rotationssymmetrisk.

Det föredras att ventilkroppen i sin helhet är framställd enhetligt av ett flexibelt material enligt ovan med sådana egenskaper som lämplig, avpassad flexibilitet och motståndskraft mot de i batteriet förekommande aktuella kemikalierna.

Företrädesvis är ventilkroppen förutmattad före dess inmontering i pluggen. Detta innebär att ventilkroppen är ihoptryckt ett antal gånger innan monteringen för att undvika att den ska formförändras eller ”sätta sig” efter inspänningen i pluggen och därmed ändra pluggens öppningstryck efter hand.

Lämpligen är antryckningspartiet arrangerat på ett lock till pluggen, vilket lock tillsammans med en huvuddel omsluter ventilkammaren. Locket är lämpligen insatt med förspänning i huvuddelen för att tillförsäkra säker fasthàllning, vilket accentueras då locket och huvuddelen innefattar ömsesidiga ingreppsorgan för ingrepp med varandra.

Företrädesvis är en flamdämpare är anordnad i området av antryckningspartiet, vilken lämpligen är ringformig och anordnad omgivande antryckningspartiet.

Ventilkammaren omfattar i en undre del lämpligen en -inloppskammare med minst en inloppskanal för gasinlopp från ett batteri och i en övre del en utloppskammare med minst en utloppskanal för gasutlopp från pluggen.

Företrädesvis uppvisar ventilkroppen en ringformig tätningsläpp för anliggning mot ventilsätet, vilket likaledes är ringformigt. 10 15 20 25 30 535 483 Det föredras att ventilkroppen uppvisar ett utskjutande parti, vilket är avpassat för att vara anordnat innanför det ringformiga ventilsätet.

Motsvarande fördelar uppnås vid ett batteri med en behållare inkluderande ett flertal elektroder och elektrolyt, varvid batteriet inkluderar minst en batteriplugg enligt ovan.

Uppfinningen avser även ett förfarande för ventilering av ett batteri, vilket kännetecknas av att antryckningsytans rörelse i sidled, sett från en axel förlöpande genom ventilkroppen, begränsas genom att antryckningspartiet och antryckningsytan uppvisar samverkande organ för styrning av ventilkroppen. Särdrag motsvarande ovannämnda föredragna anordningssärdrag kan som option förekomma vid det uppfinningsenliga förfarandet.

Kortfattad beskrivning av ritningar Uppfinningen skall nu beskrivas med ledning av utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. la visar en batteriplugg enligt uppfinningen i en sidovy, Fig. lb visar batteripluggen enligt uppfinningen i en perspektivvy, Fig. 2 visar en axiell sektion genom batteripluggen i fig. la, och Fig. 3 schematiskt visar ett batteri omfattande ett flertal batteripluggar enligt uppfinningen.

Beskrivning_av utföringsexempel I fig. la och b visas en batteriplugg l, vilken omfattar en koppformad huvuddel 2 samt ett lock 3, vilka tillsammans omsluter en ventilkammare. Huvuddelen 2 är väsentligen rotationssymmetrisk och uppvisar ingreppselement för samverkan 10 15 20 25 30 535 483 med motsvarande element på ett batteri i form av en gänga 4. I ett övre område av huvuddelen 2 är inrättad en fläns 5, vilken samverkar med en (ej visad) O-ring, vilken vid batteripluggens 1 ingängning i ett urtag i ett batteri tillhandahåller en yttre tätning visavi en batteriyta. Med 7 betecknas ett nyckelgrepp för samverkan med en skruvnyckel för ingängning av batteripluggen 1 i batteriet.

I ett undre område av huvuddelen 2 är inrättade inloppskanaler 8 (en visad) till nämnda ventilkammare för gas, som utvecklas vid batteriets drift. Locket 3 uppvisar sedvanliga (ej visade) medel inrättade att förbinda en övre del av nämnda ventilkammare med omgivningen (atmosfären).

I fig. 2 visas batteripluggen 1 i en axiell sektion och med vissa av detaljerna sedda i sektion. Nämnda ventilkammare är betecknad med 10, och i denna är upptaget ett ventilsäte 11, vilket är ringformigt, och vilket samverkar med en likaledes ringformig tätningsläpp 24 anordnad pà en ventilkropp 12. Tätningsläppen 24 är anordnad axiellt riktad pà ventilkroppen 12 och ventilsätet 11 utgörs av en i motsatt riktning axiellt riktad yta, vilken således förlöper radiellt, i ett plan vinkelrätt mot en rotationssymmetriaxel 16 för ventilkroppen och pluggen och därmed för ventilsätet.

Vidare år i ventilkammaren 10, och till yttermera visso på locket 3, inrättat ett centralt i ventilkammaren anordnat antryckningsparti 13, vilket samverkar med ett styrutspràng 14, vilket är centralt beläget på ventilkroppen.

Styrutsprånget 14 har speciellt en antryckningsyta 14' i form av ett avrundat ändparti på en övre central del av ventilkroppen 12.

Antryckningspartiet 13 á sin sida uppvisar ett mot ventilkroppen 12 riktat styrurtag 15 i form av en fördjupning, vilken mottar nämnda avrundade ändparti av styrutsprånget 14. 10 15 20 25 30 535 483 I användning av batteripluggen 1 enligt uppfinningen kommer locket 3 att tillhandahålla en viss förspänningskraft mot ventilkroppen 12 för att upprätthålla ventilfunktionen av batteripluggen upp till en viss förutbestämd trycknivå inuti batteriet. Detta åstadkommes enligt uppfinningen genom dimensioneringen av locket 3 och i synnerhet att antryckningspartiets 13 längd är avpassad i förhållande till ventilkoppens 12 läge och dimensioner och i synnerhet läget av dess styrutspràng 14 så att locket 3 vid insatt läge i huvuddelen 2 medför den eftersträvade förspänningseffekten för att emotstå tryck upp till en viss trycknivâ.

I ett ingreppsläge för locket 3 i huvuddelen 2 är ömsesidiga ingreppsorgan 26, 27, perifert på locket och invändigt i ett locksäte i huvuddelen 2, i samverkan. I det visade utföringsexemplet är locket försett med en radiellt utåt riktad runtomgàende às 26, vilken ingriper med ett motsvarande inàtriktat, runtomgàende spår 27 i huvuddelen 2.

I synnerhet avses att locket 3 och dess antryckningsparti 13 i en antryckningsriktning D sammantrycker styrutsprànget 14 hos ventilkroppen 12 så att antryckningsytan hos styrutsprànget 14 deformeras så att antryckningsytan är i anliggning med väsentligen hela ytan hos styrurtaget 15 och väsentligen över hela vidden av styrurtagets 15 fördjupning inkluderande dess inåt mot ett centrum av styrurtaget riktad flank 15”. Fördjupningen i styrurtaget 15 bringas därigenom att kontrollera och begränsa styrutspràngets 14 rörelse i sidled sett i förhållande till symmetriaxeln 16 för pluggen och ventilkroppen 12. Härigenom uppnås att ventilkroppen ligger inriktad i ventilkammaren 10 och inte tenderar att tippa i någon riktning. Härmed säkerställs säker och stabiliserad ventilfunktion av tätningsläppen 24 mot ventilsätet 11. 10 15 20 25 30 535 483 Det kan noteras att fig. 2 visar styrutsprànget 14 i odeformerat tillstånd, under det att i ett verkligt tillstànd styrutsprànget 14 skulle ha varit tillplattat, och utbrett så att det kommit till anliggning även i området av flanken 26 hos fördjupningen.

Fördjupningen hos styrurtaget 15 kan vara utformad på olika sätt, t.ex. såsom visas pà fig. 2 med plan underyta och koniskt förlöpande flank 26. Det är även möjligt att t. ex. utforma fördjupningen mer avrundad sett i sektion.

Inuti ventilkammaren 10 är även inrättad en ringformig flamdämpare 17, vilken i det visade utföringsexemplet är placerad på en lämplig plats, nämligen omgivande antryckningspartiet 13, vilket i detta område uppvisar en cirkulàrcylindrisk ytteryta. Flamdämparen 17 är placerad insatt i ett flamdämparsäte inrättat i den övre delen av huvuddelen 2.

Pà sin undre del är ventilkroppen 12 försedd med ett utskjutande parti 25, vilket är inrättat att inskjuta innanför nämnda ringformiga ventilsäte 11 för styrningsändamàl, så att ventilkroppens 12 sidorörelse begränsas även i detta område.

I användning av batteripluggen l enligt uppfinningen kommer ventilkroppen 12 att hålla emot ett gastryck inuti ett batteri, vilket gastryck förmedlas via inloppskanalen 8 till en inloppskammare 18 i ventilkammaren 10. Tryck utöver inställt ventiltryck för batteripluggen 1 leder till höjning av ventilkroppen 12 och i synnerhet dess tätningsläpp 24 från ventilsätet 11 och genomströmning av gas till omrâdet 19 ovanför nämnda ventilsäte 11. Denna gas kommer därefter att strömma genom flamdämparen 17, vilken är genomsläpplig för gas, och till en utloppskammare 20 med en utloppskanal i locket 3.

Genom utformningen enligt uppfinningen medges att ventilkroppar 12 kan konstrueras, vilka har en relativt stor 10 15 20 25 30 535 483 höjd från sin tätningsläpp 24 och likväl tillhandahåller en säker funktion även vid relativt höga tryck. Högre tryck än vid kända motsvarande batteripluggar kan bland annat därför hanteras vid en batteriplugg enligt uppfinningen.

Ventilkroppen 12 är lämpligen utförd av ett flexibelt material i sin helhet men det är även möjligt att utforma ventilkroppen 12 med endast tätningsläppen 24 och styrutsprànget 14 av flexibelt material, under det att resterande partier av ventilkroppen 12 kan vara av ett relativt stelt material.

Antryckningspartiet 13 är visat med en fördjupning 28, som har med tillverkningen av locket att göra och i synnerhet att det önskas utforma locket med sä likartad godstjocklek, som möjligt för att undvika formförändringar efter gjutning. Även det flacka urtaget 29 pà lockets utsida har denna bakgrund relaterat till vikten av att locket sitter fast utan spel i insnäppt läge.

Det kan nämnas att sådana oönskade formförändringar skulle kunna medföra motsvarande oönskade variationer i pluggtrycknivà. _ Fig. 3 visar schematiskt ett batteri 21 med en yttre behållare, vilken innesluter ett antal elektroder, elektrolyt m.m. (ej visat). Batteriet 21 uppvisar ett antal urtag 22 på i och för sig känt sätt för insättning av batteripluggar 1 enligt uppfinningen i respektive urtag 22. Med 23 indikeras batteripoler för anslutning till förbrukare.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för de efterföljande kraven och organen hos batteripluggen definierande ventilkammaren kan vara inrättade annorlunda. Det kan nämnas att antryckningspartiet och styrutsprànget kan vara utformade omvänt så att styrning av ventilkroppen 12 uppnås genom att det överst på Ventilkroppen 2 är anordnat ett styrurtag under det att på samverkande del av locket 3 eller 10 15 535 483 någon annan del av höljet till pluggen 1 är inrättat styrutspràng med antryckningsyta motsvarande vad som visas pà fig. 2 och indikeras med 14”. Den utformning som beskrivs ovan i samband med figurerna föredras emellertid.

Inom ramen för uppfinningen ligger också att inrätta någon annan form av styrning av ventilkroppens 12 övre parti, t.ex. genom ett fjädrande, på ventilkroppen 12 anordnat element, vilket samverkar med ett motsvarande urtag i pluggens hölje.

Det föredras emellertid att komponenterna till batteripluggen är utformade i syntetmaterial såsom för varje element någon lämplig av olika plaster (förutom flamdämparen) och att ventilkroppen 12 är en homogen kropp av ett lämpligt flexibelt plastmaterial.

Claims (15)

10 15 20 25 30 535 483 10 Patentkrav:

1. Batteriplugg (1) med ingreppselement (4) för samverkan med motsvarande element i ett urtag (22) i ett batteri (21), varvid batteripluggen omfattar en ventilkammare (10) med ett ventilsäte (11), mot vilket en ventilyta (24) hos en ventilkropp (12) är inrättad att vara i förspänd anliggning, och varvid i ventilkammaren (10) är anordnat ett antryckningsparti (13) för antryckning mot en på ventilkroppen (12) inrättad antryckningsyta (14') för att åstadkomma nämnda förspända anliggning, varvid ventilkroppen (12) åtminstone delvis är av ett flexibelt material från gruppen: ett gummimaterial, ett plastmaterial, kånnetecknad av - att antryckningspartiet (13) och ventilkroppen (12) uppvisar samverkande organ för styrning av ventilkroppen (12) och för begränsning av antryckningsytans (14') rörelse i sidled, sett fràn en axel (16) förlöpande genom ventilkroppen (12).

2. Plugg enligt kravet 1, kännetecknad av att nämnda samverkande organ är ett styrurtag (15) respektive ett styrutspràng (14).

3. Plugg enligt kravet 2, kännatecknad av att styrurtaget (15) utgörs av en fördjupning och styrutsprànget (14) uppvisar ett avrundat ändparti.

4. Plugg enligt kravet 3, kånnetecknad av att styrurtagets (15) fördjupning uppvisar en sàdan vidd (W) tvärs mot en antryckningsriktning (D) att det väsentligen motsvarar vidden av styrutspràngets (14) ändparti i deformerat tillstànd vid förspänd ventilkropp (12). 10 15 20 25 30 535 483 ll

5. ~ Plugg enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda axel (16) är en symmetríaxel för ventilkroppen (12).

6. Plugg enligt något av föregående krav, kånnetecknad av att ventilkroppen (12) är förutmattad före dess inmontering i pluggen.

7. Plugg enligt något av föregående krav, kännetecknad av att antryckningspartiet (15) är arrangerat på ett lock (3) till pluggen, vilket lock (3) tillsammans med en huvuddel (2) omsluter ventilkammaren (10).

8. Plugg enligt kravet 7, kännetecknad av att locket (3) är insatt med förspänning i huvuddelen och att dessa element innefattar ömsesidiga ingreppsorgan.

9. Plugg enligt något av föregående krav, kännetecknad av att en flamdämpare (17) är anordnad i området av antryckningspartiet (15).

10. Plugg enligt kravet 9, kännetecknad av att flamdämparen (17) är ringformig och anordnad omgivande antryckningspartiet (15).

11. Plugg enligt något av föregående krav, kånnetecknad av att ventilkammaren (10) i en undre del omfattar en inloppskammare (18) med minst en inloppskanal (8) för gasinlopp från ett batteri och i en övre del en utloppskammare (20) med minst en utloppskanal (9) för gasutlopp från pluggen (1).

12. Plugg enligt något av föregående krav, kännetecknad av att ventilkroppen (12) uppvisar en ringformig tätningsläpp (24) 10 15 20 25 535 483 12 för anliggning mot ventilsätet (11), vilket likaledes är ringformigt.

13. Plugg enligt kravet 12, kånnetecknad av att ventilkroppen (12) uppvisar ett utskjutande parti (25), vilket är avpassat för att vara anordnat innanför det ringformiga ventilsätet (ll).

14. Förfarande för ventilering av ett batteri, vilket uppvisar åtminstone en batteriplugg (1) omfattande en ventilkammare (10) med ett ventilsäte (ll), mot vilket en ventilyta (24) hos en ventilkropp (12) är inrättad att vara i förspänd anliggning, och varvid i ventilkammaren (10) är anordnat ett antryckningsparti (13) för antryckning mot en på ventilkroppen (12) inrättad antryckningsyta (14') för att åstadkomma nämnda förspända anliggning, varvid ventilkroppen (12) åtminstone delvis utförs av ett flexibelt material från gruppen: ett gummimaterial, ett plastmaterial, kännetecknat av - att antryckningsytans (14) rörelse i sidled, sett från en axel (16) förlöpande genom ventilkroppen (12), begränsas genom att antryckningspartiet (13) och antryckningsytan (14) uppvisar samverkande organ för styrning av ventilkroppen (12).

15. Batteri (21) med en behållare inkluderande ett flertal elektroder och elektrolyt, varvid batteriet inkluderar minst en batteriplugg (1) enligt något av kraven 1 - 13.