PL192144B1 - Urządzenie do pobudzania elektrolitu ołowiowo-kwasowych akumulatorów - Google Patents

Abstract

Urzadzenie do pobudzania elektrolitu grupy olowiowo-kwasowych akumulatorów, znamienne tym, ze posiada cylinder (51) i tlok (52) nape- dzany posuwisto-zwrotnie, przy czym cylinder jest polaczony z rura (41), a z cylindra do po- szczególnych akumulatorów przeprowadzone sa kanaly przeplywu (4) elektrolitu, kazdy z których jest czesciowo zanurzony wewnatrz obudowy (2) zbiornika akumulatora i czesciowo znajduje sie na zewnatrz pokrywy (3) tego akumulatora, a czesc wystajaca poza pokrywa (3) stanowi komore odbierajaca przyrost objetosci elektrolitu, wy- twarzany w fazie zasysania elektrolitu, wymu- szanej przez urzadzenie. PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pobudzania elektrolitu ołowiowo-kwasowych akumulatorów.

Znane jest zjawisko polegające w trakcie doładowywania grupy ołowiowo-kwasowych akumulatorów na wydzielaniu się oparów, zwłaszcza wodoru, który czasem pozostaje przylegając do płyt i wstrzymuje wtedy proces rozpuszczania siarczanu ołowiu i powrót akumulatora do stanu równowagi. Stwarza to konieczność pobudzenia cyrkulacji elektrolitu, albo jego aktywacji w celu niedopuszczenia do formowania i gromadzenia się pęcherzyków w czasie ładowania akumulatora.

Znane są w technice sposoby stosowane dla uniknięcia takich niedogodności, które zmierzają również do przyspieszenia czasów ładowania, a polegają na pobudzaniu elektrolitu w trakcie ładowania poprzez wdmuchiwanie powietrza do wnętrza obudowy zawierającej elektrolit. W ten sposób, wskutek mieszania, uzyskuje się wypadkową jednolitą gęstość elektrolitu na różnych poziomach akumulatora.

W szczególności znane jest z japońskiego opisu zgłoszenia patentowego JP 57-210564 rozwiązanie, w którym sprężone powietrze jest podawane ze sprężarki rurą gazową do cylindra, wykonanego pod pokrywą akumulatora. Powietrze to naciska na tłok w cylindrze i powoduje przepchnięcie przez tłok, odpowiednią rurą zakończoną otworami w dolnej części komory akumulatora, porcji powietrza zgromadzonego pod tłokiem. Powietrze to przechodzi przez elektrolit w postaci pęcherzyków, powodując jego pobudzanie i wyrównywanie różnic temperatury i gęstości.

Znane jest także rozwiązanie, ujawnione w japońskim opisie zgłoszenia wynalazku JP 62-029060, w którym akumulator posiada dodatkową komorę elektrolitu z generatorem ciśnienia. Po przekroczeniu określonej gęstości elektrolitu w dolnej części komory głównej, w czasie ładowania akumulatora, czujnik umieszczony w tym obszarze uruchamia generator ciśnienia, powodując przemieszczanie się części elektrolitu do komory dodatkowej. Po rozładowaniu akumulatora do określonej dolnej gęstości elektrolitu, ponownie włączany jest generator ciśnienia, tym razem powodując przemieszczanie się elektrolitu z komory dodatkowej do komory głównej.

Oba powyższe rozwiązania wymagają skomplikowanych układów mechanicznych lub elektronicznych wewnątrz akumulatora zabudowanych, tym samym powodują znaczne zmniejszenie jego objętości użytecznej. Ponadto żadne z powyżej opisanych rozwiązań nie dotyczy grupy akumulatorów, nie posiada kanałów przepływu elektrolitu, wyprowadzanych na zewnątrz przez pokrywę akumulatora, kanału lub rury zbiorczej, ani urządzenia redukcyjnego i przywracającego ciśnienie w takich kanałach. Żadne ze znanych rozwiązań nie polega na cyklicznym obniżaniu i przywracaniu ciśnienia elektrolitu w komorach grupy akumulatorów za pomocą zewnętrznego urządzenia i układu przewodów.

Zadaniem wynalazku stało się uzyskanie, w czasie procesu ładowania, pobudzenia elektrolitu wewnątrz grupy akumulatorów ołowiowo-kwasowych, ale bez potrzeby wdmuchiwania powietrza albo innych gazów z zewnątrz do wnętrza elektrolitu, znajdującego się w obudowie akumulatora.

Urządzenie do pobudzania elektrolitu grupy ołowiowo-kwasowych akumulatorów, charakteryzuje się zgodnie z przedmiotowym wynalazkiem tym, że posiada cylinder i tłok napędzany posuwistozwrotnie, przy czym cylinder jest połączony z rurą. Z cylindra do poszczególnych akumulatorów przeprowadzone są kanały przepływu elektrolitu, każdy z których jest częściowo zanurzony wewnątrz obudowy zbiornika akumulatora i częściowo znajduje się na zewnątrz pokrywy akumulatora, a część wystająca poza pokrywą stanowi komorę odbierającą przyrost objętości elektrolitu, wytwarzany w fazie zasysania elektrolitu, wymuszanej przez urządzenie.

W rezultacie zgodnego z wynalazkiem pobudzania elektrolitu utrzymuje się jednorodna gęstość elektrolitu na różnych poziomach obudowy akumulatora, a także następuje proces oczyszczania płyt elektrolitu wraz z usuwaniem ewentualnie wydzielonych pęcherzyków wodoru, które tworzą się w trakcie doładowywania baterii. Tak realizowane pobudzanie elektrolitu do ruchu redukuje także czas ładowania i ponadto zapewnia lepszą jednorodność ładunku płyt z konsekwentnym wydłużeniem okresu żywotności grupy akumulatorów.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na podstawie preferowanego przykładu jego wykonania, przy czym przykład ten w niczym nie ogranicza zakresu ochrony wynalazku, bowiem możliwe są jego liczne modyfikacje i zmiany, z wykorzystaniem istoty wynalazku, oczywiste dla fachowca, posiadającego wiedzę w dziedzinie wynalazku i dziedzinach pokrewnych.

Preferowany przykład realizacji sposobu według wynalazku zostanie objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przestawia widok perspektywiczny trzech akumulatorów, połączonych z urządzeniem przystosowanym do realizacji sposobu pobudzania elektrolitu zgodnie z wynalazkiem, fig. 2 przedstawia pokazany schematycznie etap realizacji sposobu według wynalazku w stanie poprzedzającym

PL 192 144 B1 fazę redukcji ciśnienia wewnątrz grupy akumulatorów, fig. 3 pokazuje realizację sposobu według fig. 2, ale w fazie, w której nastąpił maksymalny spadek ciśnienia wewnątrz grupy akumulatorów.

Jak przedstawiono na rysunku, każdy akumulator 1 grupy akumulatorów, ma obudowę 2 i pokrywę 3 szczelnie osadzoną na tej obudowie 2. Każdy akumulator 1 jest także zaopatrzony w kanał przepływu 4 elektrolitu. Każdy z akumulatorów ma również w górnej części otwór dla elektrolitu, zaopatrzony w ciasno-uszczelniony kołpak 5, obok dwu biegunów 6 i 7.W fazie doładowywania akumulatorów, kilka z nich jest ze sobą połączonych, każdy odpowiednio z kanałami przepływu 4 każdego z nich, poprzez zespoły rurowe 40 i 41, przyłączone do urządzenia 50, które kreuje przemienne cykle zmiany ciśnienia wewnątrz każdego ze zbiorników akumulatora 1.

Jak uwidoczniono na fig. 2, 3, urządzenie 50 jest zaopatrzone w cylinder 51, wewnątrz którego ślizga się kierunkowo przemiennie tłok 52, pod wpływem działania znanych elementów, nie przedstawionych na rysunkach. Odpowiednio, w głowicy cylindra 51 znajduje się otwór łączący z kanałem rury 41 a przez niego, z każdym z kanałów przepływu 4 elektrolitu. Jak pokazano na fig. 3, w fazie, w której tłok 52 przesunął się w kierunku przeciwnym do wejścia kanału rury 41, elektrolit podnosi się w kanałach przepływu 4, doprowadzając do zmiany jego objętości, która to zmiana jest równa zmianie objętości w przestrzeni 53 cylindra, wyznaczonej skokiem tłoka 52. W międzyczasie powietrze, zawarte w pozostałej części przestrzeni 54 cylindra, wydostaje się przez zawór 55. Tłok 52 przemieści się wtedy skokiem cofania, bez odsłaniania otworu zaworu 55 w przestrzeni 53, tak, że początkowe ciśnienie wewnątrz zbiorników akumulatorów 1 zostaje przywrócone, a zatem elektrolit wpompowuje się ku dołowi osiągając poziom początkowy, który to etap realizacji sposobu schematycznie uwidoczniono na fig. 2.

Jest więc oczywiste, że poprzez zmianę częstotliwości skoków tłoka 52 można uzyskać zmianę częstotliwości wznoszenia się i opadania elektrolitu, a tym samym stopień pobudzania samego elektrolitu. Oczywiście urządzenia, które zapewniają powtarzalność i przemienność cykli redukcji ciśnienia i przywracania początkowego ciśnienia mogą różnić się od wyżej opisanych. Jednakże, niezmiennie ważne jest, aby sposób pobudzania elektrolitu polegał na wywoływaniu mieszania samego elektrolitu, a tym samym na wyrównywaniu jego gęstości a nadto, usuwaniu ewentualnych pęcherzykowych osadów, które mogłyby przywierać do płyt.

Claims (1)

1. Urządzenie do pobudzania elektrolitu grupy ołowiowo-kwasowych akumulatorów, znamienne tym, że posiada cylinder (51) i tłok (52) napędzany posuwisto-zwrotnie, przy czym cylinder jest połączony z rurą (41), a z cylindra do poszczególnych akumulatorów przeprowadzone są kanały przepływu (4) elektrolitu, każdy z których jest częściowo zanurzony wewnątrz obudowy (2) zbiornika akumulatora i częściowo znajduje się na zewnątrz pokrywy (3) tego akumulatora, a część wystająca poza pokrywą (3) stanowi komorę odbierającą przyrost objętości elektrolitu, wytwarzany w fazie zasysania elektrolitu, wymuszanej przez urządzenie.