PL172586B1 - Pojemnik na szybko ladowane baterie akumulatorowe PL PL PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Pojemnik na szybko ladowane baterie akumulatoro- we zawierajacy: jedna skrzynke z jedna lub kilkoma komo- rami, z których kazda nadaje sie do przyjecia metalowych plyt zanurzonych w elektrolicie i polaczonych ze soba tak, ze tworza biegun dodatni i biegun ujemny; jedna pokrywe za- mknieta na tej skrzynce wzdluz obwodowej krawedzi tej skrzynki, przy czym kazda komora wymienionego pojemni- ka m a co najmniej jedna rure doprowadzania elektrolitu, któ- rej jeden koniec jest polaczony z otworem wykonanym na pokrywie, a drugi jest umieszczony przy dnie tej skrzynki, oraz co najmniej jedna rure poziomu wymienionego elektro- litu, której jeden koniec jest polaczony z otworem wykona- nym na pokrywie, a drugi koniec jest usytuowany zgodnie z poziomem elektrolitu wewnatrz kazdej komory, znamienny tym, ze ma co najmniej jedna rure (7 ,14,16,18) doprowa- dzania elektrolitu utworzona na skrzynce (3, 20) przez for- mowanie 1 dolaczona do pokrywy (2, 30) za pomoca innej rury (6,141,161,181) umieszczonej na wymienionej pokry- wie i wchodzacej w wymieniona rure doprowadzania ele- ktrolitu, przy czym pokrywa (2, 30) jest integralnie uformowana z c o najmniej jedna rura(6,141,161,181)i z co najmniej jedna rura poziomu (5,15,17, 19). F I G .1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest pojemnik na baterie akumulatorowe, jedno lub wielokomorowy, składający się ze skrzynki i pokrywy, szczególnie odpowiedni dla baterii o krótkim czasie ładowania.

W japońskim opisie patentowym nr 60 56.364 przedstawiono baterie akumulatorowe składające się z grupy płyt w skrzynce, rozdzielonych siatkąz włókien szklanych, w którym skrócenie czasu nalewania cieczy osiąga się przez zainstalowanie rury, której dolny koniec usytuowany jest przy dnie grupy płyt a górny koniec usytuowany jest przy otworze do nalewania płynu w pokrywie baterii zaopatrzonej w gumowy zawór.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 2 505 207 przedstawiono akumulator typu jedno lub wielokomorowego zaopatrzony w grupę płyt i grupę końcówek, przy czym opisane rozwiązanie obejmuje kombinację pojemnika i nałożonych na siebie przedziałów zewnętrznie powiązanych z przeciwną stroną ścianek pojemnika.

W niemieckim opisie patentowym nr 2 517 497 opisano akumulator elektryczny ze wspólną dla wszystkich ogniw komorą napełniania i rozszerzalności umzddzeneem niwelccyjnym, umieszczonym w blokowej pokrywie akumulatora i utrzymującym elektrolit we wszystkich ogniwach na żądanym poziomie.

We francuskim opisie patentowym nr 2 340 624 opisano samochodowy akumulator wielokomorowy, który pracuje przy zwiększonej szybkości ładowania i rozładowania, który posiada stos płyt elektrodowych i jest zaopatrzony w środki do pompowania elektrolitu chłodzonego i cyrkulującego.

172 586

W szwedzkim zgłoszeniu patentowym nr 7701184-9 opisano urządzenie do wytwarzania elektrolitycznych baterii akumulatorowych o szybkim ładowaniu tych baterii. Urządzenie to charakteryzuje się tym, że zawiera korek nadający się do połączenia z otworem pokrywy w celu ładowania elektrolitu. Korek ten zawiera rurę wejściowąi rurę wyjściową, poprzez którą elektrolit, który przygotowuje ładunek dla każdego ogniwa baterii, odpowiednio dopływa i wypływa. Rura wejściowa jest dłuższa niż rura wyjściowa, a rura wyjściowa jest na tyle wysoka, aby działałajako poziom cieczy w ogniwie. Rury wejściowa i wyjściowa sązasadniczo współosiowe, umieszczone jedna wewnątrz drugiej. Ten specjalny korek jest bezpiecznie nakręcony na, lub przymocowany do otworu każdego ogniwa, gdzie wprowadzany jest elektrolit, a cyrkulacja elektrolitu odbywa się dwukrotnie, raz z elektrolitem o małej gęstości i drugi raz z elektrolitem o dużej gęstości. Podczas cyrkulacji elektrolitu ochładza się on na zewnątrz baterii, tak że usuwanie ciepła podczas procesu ładowania skraca czas niezbędny dla naładowania baterii. Cyrkulacja i chłodzenie elektrolitu znacznie zmniejszają czas potrzebny na ładowanie baterii.

Proces ładowania z wymuszoną cyrkulacją elektrolitu nie jest jednak pozbawiony wad. Jednąz głównych wad omówionego urządzenia ładującego jest to, że rura wejściowa i wyjściowa elektrolitu, należące do korka, mogą zostać zatkane na skutek osadzania się zanieczyszczeń w związku z cyrkulacją elektrolitu. Ponadto częsta wymiana korków wiąże się ze stratą czasu i z ponoszonymi wydatkami.

Ogólnie, wadą procesu ładowania z wymuszoną cyrkulacjąjest zatem to, że przy wielokrotnym wykorzystywaniu tych samych urządzeń cyrkulacja elektrolitu zostaje zwolniona lub zatrzymana. Ponadto częsta wymiana korków wiąże się ze stratą czasu i z ponoszonymi wydatkami.

Głównym celem wynalazku było opracowanie pojemnika ukształtowanego w taki sposób, aby był dopasowany do szybkiej regulacji elektrolitu pierwszego ładowania, tak żeby wymieniona cyrkulacja mogła korzystnie odbywać się możliwie szybko.

Ponadto wynalazek powinien zapobiegać zatkaniom na skutek wielokrotnego wykorzystywania tych samych urządzeń do ładowania różnych ogniw.

Innym celem do osiągnięcia było, aby pojemnik dostosowany do cyrkulacji elektrolitu realizował tę cyrkulację z jak największą skutecznością.

Ostatecznym celem było, aby pojemnik według wynalazku był tani i jako całość ekonomiczny w porównaniu z używanymi dotychczas.

Wszystkie wspomniane powyżej cele zostały osiągnięte dzięki pojemnikowi według wynalazku.

Według wynalazku pojemnik na szybko ładowane baterie akumulatorów zawiera:

- jedną skrzynkę z jedną lub kilkoma komorami, z których każda nadaje się do przyjęcia metalowych płyt zanurzonych w elektrolicie i połączonych ze sobą tak, że tworzą biegun dodatni i biegun ujemny;

- jedną pokrywę zamkniętą na tej skrzynce wzdłuż obwodowej krawędzi tej skrzynki, przy czym każda komora wymienionego pojemnika ma co najmniej jedną rurę doprowadzania elektrolitu, która jest zasadniczo pionowa i której jeden koniec jest połączony z otworem wykonanym na pokrywie, a drugi jest umieszczony przy dnie tej skrzynki, oraz ma co najmniej jednąrurę poziomu wymienionego elektrolitu, której jeden koniec jest połączony z otworem wykonanym na pokrywie, a drugi koniec jest usytuowany zgodnie z poziomem elektrolitu wewnątrz każdej komory.

Pojemnik ten, zgodnie z wynalazkiem, ma co najmniej jednąrurę doprowadzania elektrolitu wytwarzaną na skrzynce przez formowanie i dołączoną do pokrywy za pomocą innej rury umieszczonej na wymienionej pokrywie i wchodzącej w wymienioną rurę doprowadzania elektrolitu, przy czym pokrywa ta jest integralnie uformowana z co najmniej jedną wyżej wymienioną rurą i z co najmniej jedną rurą poziomu.

W pojemniku według wynalazku rura doprowadzania elektrolitu i rura poziomu są korzystnie usytuowane po zasadniczo przeciwległych stronach każdej komory, korzystnie na przekątnej.

W korzystnym wykonaniu, rura doprowadzająca i rura poziomu sąuformowane na skrzynce i łączą się z powierzchniąpokrywy poprzez dwie małe rury uformowane na pokrywie i usytuo4

172 586 wane zgodnie z wymienioną rurą doprowadzającą i rurą poziomu, przy czym wymienione małe rury są szczelnie łączone z odpowiedniąrurą doprowadzającą i rurąpoziomu kiedy pokrywa jest szczelnie dołączona do skrzynki.

Według korzystnego zastosowania wynalazku, rura doprowadzania elektrolitu i rura poziomu są usytuowane naprzeciw siebie na średnicy tak, że realizująturbulentną cyrkulację wymienionego elektrolitu wewnątrz komory i w ten sposób elektrolit skutecznie przykrywa wszystkie płyty, które muszą nasiąknąć tym elektrolitem.

Ponadto możliwość wykonania kilku kanałów doprowadzania i odprowadzania elektrolitu umożliwia zwiększenie natężenia przepływu wymienionego elektrolitu i w konsekwencji skrócenie czasu ładowania.

Jedna z zalet skrócenia czasu ładowania polega na tym, że można wytwarzać i składować baterie bez naładowania. Sąone zatem całkowicie obojętne, a w konsekwencji eliminuje się uszkodzenia baterii na skutek długiego składowania.

Ponadto cykl produkcji baterii ulega korzystnej zmianie polegającej na tym, że pierwsze ładowanie baterii, które odbywa się krótko, może być dokonywane przez sprzedawców tych baterii, którzy będą mogli przeprowadzić ładowanie na życzenie odbiorcy w krótkim czasie przed dostawą.

Dalsze cechy odróżniające i szczegóły wynalazku zostaną bliżej naświetlone w opisie korzystnego wykonania wynalazku przedstawionego na załączonych rysunkach, na których fig. 1 przedstawia pojemnik według wynalazku dla baterii z pojedynczym ogniwem z oddzielną skrzynką i pokrywą; fig. 2 przedstawia pojemnik z fig. 1 z połączoną skrzynką i pokrywą; fig. 3 przedstawia pokrywę pojemnika według wynalazku dla baterii wieloogniwowych, fig. 4 przedstawia skrzynkę kompatybilną z pokrywą z fig. 3; fig. 5 i 6 przedstawiają odpowiednio odmianę pokrywy i skrzynki, które według wynalazku mogą być połączone ze sobą.

Na podstawie rysunków można zauważyć, że bateria oznaczona jako całość przez 1 jest bateriąjednoogniwową i ma pokrywę 2 i skrzynkę 3. Na pokrywie 2, jak można zaobserwować na fig. 2, jak również na otworach 4 i 8 nadających się do przyjęcia bieguna dodatniego i ujemnego znajduje się również rura 5, którajest rurąpoziomu pokazanąrównież na fig. 1. W odmianie realizacji tego przykładu ta rura 5 jest bezpośrednio otrzymana po uformowaniu pokrywy 2.

Naprzeciw rury 5 usytuowana jest druga rura 6, również wykonana na pokrywie przy formowaniu, która, jak to zostanie wyjaśnione będzie później wprowadzona w rurą 7 należącą do skrzynki 3. Wymieniona rura 7 jest rurą doprowadzania elektrolitu i w przypadku tego przykładu jest bezpośrednio uformowana wzdłuż skrzynki 3 i przebiega na całej wysokości tej skrzynki do końca tuż przed dnem. Kiedy pokrywa2jest uszczelniona na skrzynce 1 po wprowadzeniu w nią elementów 10 baterii, mała rura 6 jest wprowadzana do wewnątrz rury doprowadzającej 7, tak że tworzy pojedynczy kanał doprowadzania. Kiedy elektrolit jest wprowadzany w baterię 1 dla pierwszego ładowania poprzez rury 6 i 7, które są teraz połączone, dochodzi on bezpośrednio do dna skrzynki 3 i przykrywa elementy 10 aż wypełni komorę baterii do poziomu określonego przez wysokość rury 5. Kiedy elektrolit osiągnie ten poziom, wówczas wypływa z wymienionej rury pozostawiając nie zmieniony poziom wewnętrzny. W konsekwencji odbywa się cyrkulacja pomiędzy rurą doprowadzającą 6 a rurą wylotową i rurą poziomu 5.

Położenie pomiędzy rurą doprowadzającą 6 i 7 a rurą wyprowadzającą 5 uniemożliwia powstawanie na metalowych elementach obszarów, które nie sąprzykryte elektrolitem. Poza możliwością wykonania rur doprowadzających i odprowadzających o znacznym przekroju lub wielu takich rur albo rury zasilające albo rury odprowadzające umożliwiają również zapewnienie raczej znacznego natężenia przepływu elektrolitu, tak aby stworzyć optymalne warunki do zmniejszenia czasu ładowania. W rzeczywistości prędkość cyrkulacji elektrolitu przyspiesza proces ładowania baterii, a z drugiej strony proces ładowaniajest przyspieszany przez fakt, że kąpiel elektrolitu ma raczej silny wpływ na wszystkie płyty.

W przypadku fig. 3 i 4 możemy zaobserwować odpowiednio pokrywę i skrzynkę rozruchowej baterii samochodowej, która składa się z kilku ogniw, oznaczonych tu numerami 11,12 i 13. Można zauważyć, że w tym przypadku każde ogniwo jest odpowiednio wyposażone w rurę do172 586 prowadzania elektrolitu i rurę poziomu. Dokładniej ogniwo 11 wyposażone jest w rurę doprowadzającą 14 i rurę poziomu 15, ogniwo 12 jest wyposażone w mrę doprowadzającą 16 i rurę poziomu 17,aogniwo 13 jest wyposażone w rurę doprowadzającą 18 i rurę poziomu 19. Wszystkie rury doprowadzające 14,16 i 18 należą do skrzynki 20, podczas gdy rury poziomu 15,17 i 19 należą do pokrywy, która zostaje następnie szczelnie połączona ze skrzynką 20. Również w tym przypadku zgodnie z każdą rurą doprowadzającą na pokrywie będzie usytuowana mała rura 141,161 i 181, która umożliwi dołączenie dolnej rury doprowadzającej należącej do skrzynki aż do wylotu na powierzchni pokrywy.

Jest oczywiste, że w takim pojemniku jak przedstawiony przez wynalazek możliwe jest uzyskanie przepływu elektrolitu za pomocą prostych środków cyrkulacji, takich jak rury, przez które elektrolit jest przemieszczany pod pewnym ciśnieniem zapewnianym np. przez pompę.

Inna odmiana realizacji wynalazku jest pokazana na fig. 5 i 6, gdzie można zauważyć, że pokrywa 50 oprócz otworów na bieguny 51 i 52 ma dwie małe rury 53, i 54 uformowane wraz z pokrywą, a te dwie małe rury mają taką samą średnicę i taką samą grubość jak rura doprowadzająca 61 i rura poziomu 62 otrzymane po uformowaniu skrzynki 60.

W ten sposób, kiedy pokrywa 50 jest szczelnie połączona ze skrzynką 60 wzdłuż obwodowej krawędzi, również mała rura 53 jest szczelnie połączona z rurą doprowadzającą 61 i podobnie mała rura 54 jest szczelnie połączona z rurą poziomu 62.

Przykłady z fig. 1,2 i 3 pokazują, że rura doprowadzania elektrolitu została uformowana na skrzynce. Nie ma żadnej różnicy, jeżeli elektrolitjest przygotowany oddzielnie i jest potem wprowadzany do skrzynki i ustalany na odpowiednim otworze na pokrywie.

Innym rozwiązaniem mogłoby być bezpośrednie formowanie rury doprowadzającej wraz z pokrywą i następnie wprowadzanie tej rur w elektrolit.

172 586

FIG.4

172 586

ΡΚ3.6

172 586

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

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pojemnik na szybko ładowane baterie akumulatorowe zawierający: jedną skrzynkę z jedną lub kilkoma komorami, z których każda nadaje się do przyjęcia metalowych płyt zanurzonych w elektrolicie i połączonych ze sobą tak, że tworzą biegun dodatni i biegun ujemny; jedną pokrywę zamkniętą na tej skrzynce wzdłuż obwodowej krawędzi tej skrzynki, przy czym każda komora wymienionego pojemnika ma co najmniej jedną rurę doprowadzania elektrolitu, której j eden koniec jest połączony z otworem wykonanym na pokrywie, a drugi jest umieszczony przy dnie tej skrzynki, oraz co najmniej jedną rurę poziomu wymienionego elektrolitu, której jeden koniec jest połączony z otworem wykonanym na pokrywie, a drugi koniecjest usytuowany zgodnie z poziomem elektrolitu wewnątrz każdej komory, znamienny tym, że ma co najmniej jedną rurę (7,14,16,18) doprowadzania elektrolitu utworzoną na skrzynce (3,20) przez formowanie i dołączoną do pokrywy (2,30) za pomocą innej rury (6,141,161, 181) umieszczonej na wymienionej pokrywie i wchodzącej w wymienioną rurę doprowadzania elektrolitu, przy czym pokrywa (2,30) jest integralnie uformowana z co najmniej jedną rurą (6,141,161,181) i z co najmniej jedną rurą poziomu (5,15,17,19).
2. 2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że rura (7, 14, 16,18) doprowadzania elektrolitu i rura poziomu (5,15,17,19) sąusytuowane po zasadniczo przeciwległych stronach każdej komory, korzystnie na przekątnej.
3. 3. Poj emnik według zastrz. 1, znamienny tym, że rura doprowadzaj ąca (61) i rura poziomu (62) są uformowane na skrzynce (60) i łączą się z powierzchnią (50) pokrywy poprzez dwie małe rury (53, 54) uformowane na pokrywie i usytuowane zgodnie z wymienioną rurą doprowadzającą i rurą poziomu, przy czym wymienione małe rury (53, 54) są szczelnie łączone z odpowiednią rurą doprowadzającą (61) i rurą poziomu (62), kiedy pokrywa (50) jest szczelnie dołączona do skrzynki (60).