RS57855B1

RS57855B1 - Baterijska rešetka, baterijska ćelija koja obuhvata baterijske rešetke i akumulatorska baterija koja obuhvata baterijske ćelije

Info

Publication number: RS57855B1
Application number: RS20181173A
Authority: RS
Inventors: George Andrew Sárosi
Original assignee: Sarosi George Andrew
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2018-12-31
Also published as: AU2015263063A1; US20170179496A1; PL3146577T3; WO2015177578A1; AU2015263063B2; HU230572B1; EP3146577B1; ES2690448T3; HUP1400252A2; US10199656B2; EP3146577A1

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na baterijsku rešetku koja obuhvata rešetkastu strukturu koju čine kraci rešetke i granični kraci izrađeni od olova ili legure olova, noseći element i spojne ušice, i olovna pasta naneta na površinu nosećeg elementa između krakova rešetke i graničnih krakova. Ovaj pronalazak takođe se odnosi na baterijsku ćeliju koja obuhvata baterijske rešetke pozitivnog i negativnog polariteta i odvajačke ploče smeštene između baterijskih rešetaka, pri čemu je baterijska ćelija smeštena u kućištu baterije koje je ispunjeno baterijskom kiselinom. Ovaj pronalazak dalje se odnosi na akumulatorsku bateriju koja obuhvata baterijske ćelije ispunjene kiselinom.

[0002] U današnje vreme zaštita životne sredine i proizvodnja energije koja najmanje šteti životnoj sredini su osnovni zadaci. Sve više energije je potrebno u oblasti razvojne industrije električnih vozila, u zelenim farmama koje rade po principu ostrva, ili u različitim oblastima koje koriste konvencionalnu i obnovljivu energiju. Države, kontinenti koji se razvijaju ubrzano troše sve više energije. Konvencionalna fosilna energija izaziva ozbiljno oštećenje životne sredine i klime. Za generisanje fosilne energije trebalo je četiri stotine milijardi godina, dok je za njeno vraćanje u životnu sredinu trebalo 200 godina. Ovo znači da se vratila u atmosferu dva miliona puta brže nego što je generisana pod zemljom. Automatska posledica ovoga je da su čuvanje i prenos energije potrebni više nego ikad. Razmatrajući ove činjenice, data je osnova rešenja ovog pronalaska.

[0003] Obično, materijal, debljina, geometrija i masa rešetki proizvedenih gotovo svim ranijim postupcima bili su ograničeni i zbog toga nisu ispunjavali optimalne zahteve. Visokokapacitivna akumulatorska baterija u suštini zahteva stabilnu, konturisanu rešetku materijal, debljinu i kapacitet opterećenja koji su mnogo bolji od onih poznatih baterija. Tokom proizvodnje mora se osigurati pravilna temperatura, kontrolisana kontinualno od livenja preko oblikovanja sve do završne obrade i očvršćavanja proizvoda. U slučaju električnih vozila i takođe u drugim oblastima od suštinskog značaja je osiguravanje brzog punjenja i pražnjenja. Industrija električnih vozila u osnovi koristi, čuva i puni čistu energiju. Skoro svi sastavni delovi – bezbednosna oprema i oprema komfora od ABS kočionog sistema do kliznog krova - visokotehnoloških vozila kontrolisani su računarima. Prema tome, pouzdan izvor energije koji osigurava bezbedan rad je osnovni uslov. Bez ovoga vozilo ne može da se pokrene, parkira ili zaustavi. Današnje baterije nisu pogodne za ovaj zadatak čak iako je motor vozila na benzin ili dizel pogon.

[0004] Neke fabrike automobila (Mercedes, Audi) shvatile su da je veličina aktivne površine važna tako da instaliraju bateriju od 36V ili 48V u svoje automobile iznad srednje kategorije. Međutim, ova baterija samo se razlikuje od uobičajenih po svojoj veličini. Obuhvata više ćelija, veća je i teža. Baterijske rešetke proizvedene su konvencionalnim postupcima, pa zbog toga imaju iste nedostatke kao manje baterije. Električna energija proizvedena u baterijama zavisi od količine, površine, kvaliteta i čistoće materijala korišćenih u povratnom hemijskom procesu. Tako, energija se proizvodi hemijskom reakcijom koja se javlja na površini susreta olovne paste nanete na olovnu rešetku i kiseline (aktivna površina). Slično tome, ova površina je odgovorna za ponovno punjenje. Tako, povećanjem površine, generisana struja i takođe količina i brzina ponovnog punjenja rastu postepeno. Dodatno, hladno paljenje zagarantovano je velikom aktivnom površinom.

[0005] Razne tehnologije poznate su u proizvodnji baterijskih rešetaka.

[0006] U slučaju gravitacionog livenja kalup za livenje sastoji se od dva glomazna dela koji se drže na stalnoj temperaturi. Sa ta dva dela zatvorena zajedno, rastopljeno olovo se puni odozgo a koje se brzo zamrzava u delu modela rešetke u unutrašnjoj površini kalupa za livenje kada je temperatura odgovarajuće podešena. Nakon otvaranja kalupa za livenje cela rešetka može da se izvadi. Nedostatak ovog postupka je taj da u drugom, prethodnom postupku legura olova i antimona mora da se proizvede korišćenjem topljenja, koje narušava prirodu, štetno je i zahteva mnogo energije jer sva količina olova mora da se rastopi. Nelegirano olovo bez antimona ne može da se puni u kalup za livenje, te zbog toga tehnologija i uređaj ove vrste ne mogu da se koriste sa čistim nelegiranim olovom. Zbog prisustva antimona, materijal postaje bimetalan na takav način da će unutrašnja struktura materijala kontinuirano da korodira. Korozija rezultuje neizbežnim kvarenjem baterija koje imaju izlivene rešetke za 3-4 godina. Drugi nedostatak antimona je da čini rešetku potpuno krhkom. U slučaju hladnog paljenja kada se primeni struja visokog napona, rešetka će postati topla, a zbog njene krutosti neće moći da se deformiše elastično i vlakna rešetke će se pokidati. Kao rezultat, s jedne strane, pasta će otpasti sa oštećene rešetke što znači gubitak aktivne površine, a ova pasta koja padne na dno izazvaće kratak prekid u ćelijama, s druge strane, rešetka ne može da provodi elektricitet. Tokom proizvodnje para rešetki one se liju jedna nakon druge. Ovo je spor, neekonomičan postupak koji uključuje veliki gubitak energije. Ova tehnologija zahteva veliku količinu legure olova da se čuva u isto vreme u stabilnom rastopljenom stanju što uključuje stalnu emisiju opasnih isparenja olova, sublimaciju.

[0007] U poređenju sa livenjem, valjanje sa istezanjem je suštinski efikasniji postupak. U ovom slučaju olovo mora da bude legirano sa kalcijumom. Ovaj osnovni materijal dovodi se kroz višestepenu valjaonicu dok se najmanje ne dobije njegova odgovarajuća tankoća. Ploča olova proizvedena na ovaj način onda dolazi u uređaj za istezanje gde se tokom kontinuiranog izvlačenja, nakon izvođenja jednako razdvojenih isečaka takođe bočno izvlači. Na ovaj način proizvodi se krajnja mrežasta rešetka, koja se zatim obezbeđuje materijalom aktivne mase pozitivne ili negativne elektrode, seče na određenu veličinu i nakon sušenja spremna je za ugradnju. Postupak izrađivanja legure kalcijuma i olova je skup i opasan. Međutim, olovo ne može da se isteže bez njega jer će se prekinuti. Legiranje u ovom slučaju takođe uključuje topljenje sveukupne količine materijala. Zato što je proizvedena i izrezana u komade u obliku trake, rešetka nema okvir sa strane. Ovo je nepovoljno u smislu provođenja struje jer je unutrašnja otpornost povećana i takođe u smislu sklapanja jer rešetka može da probije izolator koji je između pozitivnih i negativnih ploča što izaziva kratak spoj i odvajanje mase. Ova rešetka ima iste nedostatke kao prethodna, to jest: skupa je, bimetalna i podložna koroziji, a ploča je krhka, ne zadržava masu kako treba, ima visoku unutrašnju otpornost, i odnos performansa/masa je nepoželjan.

[0008] U slučaju centrifugalnog livenja, materijal se puni između aluminijumskih ploča ili sendvič ploča proizvedenih kovanjem, u takozvane kasete za skladištenje. Ovaj postupak je veoma komplikovan i skup. Sendvič ploče koje formiraju kalup za livenje proizvode se kovanjem. Troslojni kalup za livenje ne ispunjava osnovne zahteve zbog kovanja. Ovaj postupak obezbeđuje samo površinu koja ne može da se zatvori zajedno precizno te zbog toga kalup za livenje ne može da održi olovo uvedeno u njega čak i prilikom primene snažnog pneumatskog pritiska. Priprema i odvajanje od kalupa su nepostignuti. Nakon mnogo pokušaja ipak nije došlo do očekivanog i ne koristi se.

[0009] Drugi postupak u kome se livenje izvodi između para cilindara takođe ima određene tehnološke nedostatke. Rastopljeno olovo se uvodi u modele rešetki ugravirane u površinama cilindara koji inverzno rotiraju konstantnom brzinom i ekvivalentnim brojem obrtaja u minuti. Olovo mrzne u udubljenim modelima i izlazi između cilindara kao gotov proizvod, rešetka. Problem kod ovog rešenja je da iznenadna promena fizičkog stanja mora da se osigura. Prema ovom postupku, rastopljeno olovo se nanosi na ulegnutosti cilindara iznad njihovih središnjih linija i presuje se između modela rešetke odozgo – ovo je faza livenja. Tokom obrtanja, dve strane istog cilindra izvode dve različite tehnološke faze. Da bi funkcionisao kako treba, cilindar mora da radi sa relativno velikim brojem obrtaja u minuti dok velika temperaturna razlika mora da se osigura za te dve strane. Iznenadni gubitak toplote potreban je za promenu fizičkog stanja tj. za podešavanje koje ne može da se realizuje čak iako se odmah primeni hladan medijum.

[0010] U drugom postupku olovna rešetka se izliva pomoću površinski obrađene profilisane čelične trake i inverzno rotirajućeg površinski obrađenog metalnog cilindra čiji je prečnik prilično veliki.

Nedostatak ovog postupka je da su masa, materijal i svojstva trake i cilindra različiti te je zbog toga njihovo zagrevanje do iste temperature i njihovo održavanje na ravnomernoj temperaturi problematično. Dalje, ne može da se osigura ravnomerno očvršćavanje na različitim kritičnim tačkama. Drugi problem je hlađenje na izlaznoj strani gde promena fizičkog stanja treba da se odigra. Ne može bezbedno da se reši. Najveći problem je da potrebna optimalna radna temperatura za sledeći ciklus ne može da se realizuje. Prenos toplote u ovoj tački ne može da se reši. Strana cilindra gde rešetka izlazi nakon livenja hladi se kontinuirano za podešavanje dok druga strana istog cilindra dolazi u fazu livenja gde njena temperatura mora biti odgovarajuća za livenje. Razlika temperatura između dve strane oblikujućeg cilindra je velika pa, prema tome, one se ne mogu zagrevati i hladiti istovremeno za kratko vreme. Rastopljeni materijal treba da se znatno ohladi za očvršćavanje – ovo je faza podešavanja. Ovo ne može da se realizuje duž tako kratkog dela površina cilindra za tako kratko vreme. Za ovu toplotnu stabilizaciju, potreban je tunel za zagrevanje. Dalje, kada se koriste cilindar i oblikujuća traka za livenje, kontinualno zatvaranje između površina cilindra i trake tokom faze livenja je teško da se osigura.

[0011] Prijava patenta WO 03/038933 ovog prijavioca opisuje rešetku za olovnu bateriju, postupak i uređaj za proizvodnju iste i baterijske ploče. Punjenje i pražnjenje baterije obezbeđeno baterijskom pločom prema tom pronalasku je neekonomično zbog jedne spojne ušice i dizajna rešetke. Teže je da se puni i može da se optereti sa manje struje. Novo konstruisana baterijska rešetka prema ovom pronalasku proizvodi se suštinski kao što je opisano u WO 03/038933. Međutim, radi celovitoski, uređaj i postupak opisani su u ovom pronalasku, takođe. Korišćenjem brojnih spojnih ušica vreme punjenja značajno je smanjeno dok je opterećenost povećana. Traženje rešetka-linija poboljšava distribuciju struje tokom punjenja i pražnjenja. Baterijska rešetka koja ima brojne spojne ušice nije proizvođena ranije jer povezivanje spojnih ušica na odgovarajući način i njihovo spajanje sa izlazom baterije nije bilo rešeno. Baterijska rešetka opisana u prijavi patenta WO 03/079481 obezbeđena je sa dve spojne ušice; međutim, samo jedna spojna ušica se koristi. Ovaj sklop nije pogodan za redno vezivanje ćelija izrađenih sa rešetkama. Jasno je iz tog opisa da pronalazač nije došao na ideju upotrebe više od jedne spojne ušice. Dokument opisuje bateriju sa gel prekrivačem. Obično, rešenje prema WO 03/079481 odnosi se na AGM (Absorbed Glass Matt) baterije. On ima bor-silikat separator između baterijskih ploča da bi se sprečio kratak spoj ćelija između ili ispod ploča. Većina od AGM baterija pogodne su za gasnu rekombinaciju što znači da je gubitak fluida minimalan tokom punjenja/pražnjenja.

[0012] Prijava patenta US 6232018 opisuje elektrodnu ploču za olovni akumulator sa kiselinom i njen proizvodni postupak. Elektrodna ploča obuhvata tkanu osnovu izrađenu od vlakana koji sadrže 60-90 mas.% kadmijuma i legure olova umešane homogeno. Rešetkasta struktura koja ima mnoštvo traka koje se prostiru radijalno i povezane su sa spojnom ušicom je pričvršćena na osnovu. Baterijske rešetke povezane su preko spojnih ušica rešetkaste strukture. U postupku proizvodnje baterijske rešetke, vlakna olova i legura olova seku se u kratke delove i dodaju se u lepljivi rastvor i međusobno se mešaju homogeno.

[0013] Prijava patenta US 4744540 opisuju kalup za livenje za proizvodnju ploče rešetke za olovne baterije koje obuhvataju lako zamenjive umetke kalupa za svaku polovinu dvodelnog, spoljašnjeg metalnog nosača kalupa. Umetci kalupa izrađeni su od visoko poroznog mikrovlaknastog netkanog materijala, koji ima dobra termoizolaciona svojstva, visoku propustljivost za vazduh i ne-kvašljivost olovom. Umetci kalupa za livenje proizvode se u postupku koji uključuje fiksiranje ne-tkanog materijala sa vezivom koje može da otvrdne ili tokom ili nakon oblikovanja negativa za ploču rešetke, tako da dobijeni delovi dobijaju konzistenciju sličnu kartonu. US 839711 opisuje Planté baterijske ploče koje obuhvataju okvire A za držanje mnoštva nezavisnih rešetki H. Za svaki ram, dve spojne ušice F i G su obezbeđene.

[0014] GB 129425 opisuje rešetke ili ploče izrađene od olova ili legure olova i antimona za baterije sa olovom i kiselinom. Kao što je prikazano na Fig.1, takve rešetke sastoje se od radijalno prostirućih šipki, koje su presečene koncentričnim lukovima. Na ovaj način, pasta aktivnog materijala bolje se drži u položaju i rešetke mogu da izdrže veliku brzinu punjenja/pražnjenja.

[0015] GB 1314243 opisuje rešetku za ćeliju sa olovom i kiselinom, pri čemu se pomenuta rešetka sastoji od mnoštva regiona definisanih kombinovanjem koncentričnih kružnih šipki i radijalnih šipki. Takva geometrija je povoljna za izbegavanje neravnomernog razvoja olovo oksida što može da rezultuje time da aktivan materijal otpadne sa same rešetke, zbog čega dolazi i do gubitka kapaciteta.

[0016] EP 2693529 opisuje rešetke za bateriju sa olovom i kiselinom, u kojoj su oba aktivna materijala elektrode koji su zalepljeni na odgovarajuću rešetku elektrode dalje nošena prekrivačem netkanih vlakana. Ova rešenja potpuno se razlikuju od rešenja ovog pronalaska i nisu pogodna za realizovanje nove rešetkaste strukture ovog pronalaska.

[0017] Poznata rešenja čak i njihova kombinacija ne obezbeđuju pogodne smernice za realizovanje baterijske rešetke prema ovom pronalasku. Zbog toga, baterijske ćelije i baterije obezbeđene baterijskom rešetkom prema ovom pronalasku ne mogu da se realizuju na osnovu poznatih rešenja.

[0018] Cilj ovog pronalaska je da se omogući punjenje baterija za znatno kraće vreme i da se osigura veća opterećenost. Za ovu svrhu, unutrašnja aktivna površina rešetke, armatura i putanje struje su razdvojeni. Izvlačenje i ponovno punjenje energije treba da se izvodi upotrebom cele površine a ne samo preko jedne tačke spojne ušice i njegove putanje jednosmerne struje.

[0019] Realizovano je da obezbeđivanjem olovnih rešetki optimalne debljine aktivna površina može da se umnoženi u istom kubnom sadržaju. Na ovaj način vreme punjenja može da se smanji čak i do njegove osmine; performansa se značajno povećava; odnos performanse prema masi je poboljšan; i može da se obezbedi mehanički stabilniji i otporan na uticaje izvor energije. Dužom fazom livenja rešetka može savršeno da se formira između polovina za oblikovanje, a na kraju postupka novi tunel za zagrevanje osigurava pogodnu toplotnu stabilizaciju. Zagarantovano je pouzdano očvršćavanje gotovog proizvoda. Koriste se čista olovna rešetka ili tipa legirajućih elemenata koja ne izaziva hemijsko ili elktrično naprezanje unutar materijala. Zbog toga, korozija rešetke je sprečena čime je osigurano značajno povećanje trajanja. Upotrebom nosećeg elementa na bazi staklenih vlakana sprečeno je odpadanje mase i samopražnjenje, proizvodnja je jeftinija i bezbedna po životnu sredinu, nema potrebe za prethodnim legiranjem i nakon što se istroši baterija može da se reciklira. Takođe je realizovano da kada se koristi veći broj spojnih ušica duž okvira rešetke akumulatora, onda tokom punjenja više energije može istovremeno da se puni preko brojnih spojnih ušica i putanja struje, kao umnožena površina, u optimalnom slučaju cela površina radi. To jest, cela površina rešetke ili cela površina svake od rešetki radi. Slično, proizvedena energija može istovremeno da izađe preko nekoliko spojnih ušica. To jest, značajno više energije može da se izvuče u jedinici vremena.

[0020] U jednom aspektu ovog pronalaska je baterijska rešetka koja obuhvata rešetkastu strukturu koju čine kraci rešetke i granični kraci izrađeni od olova ili legure olova, noseći element i spojne ušice, a olovna pasta naneta je na površinu nosećeg elementa između krakova rešetke i graničnih krakova. Noseći element obuhvata materijal na bazi staklenih vlakana. U rešetkastoj strukturi više od jedne spojne ušice je izvedeno na datom rastojanju - poželjno na međusobno jednakom odstojanju - duž graničnog kraka. Od spojnih ušica, kraci rešetke, čiji je broj jednak broju spojnih ušica, su usmereni ka geometrijskoj središnjoj tački baterijske rešetke. Unutar graničnih krakova, između krakova rešetke koji su povezani sa spojnim ušicama formiraju se dodatni unutrašnji kraci rešetke. Kraci rešetke su u galvanskoj vezi međusobno, sa graničnim kracima i spojnim ušicama.

[0021] U drugom aspektu ovog pronalaska je baterijska ćelija koja obuhvata baterijske rešetke pozitivnog i negativnog polariteta smeštene u kućištu baterije koje je ispunjeno baterijskom kiselinom. Između baterijskih rešetki postavljene su odvajačke ploče. Baterijsku ćeliju čine parovi baterijskih rešetaka koji obuhvataju prvu baterijsku rešetku i drugu baterijsku rešetku. Par baterijskih rešetaka obuhvata dve identično formirane baterijske rešetke postavljene obrnuto jedna na drugu na takav način da se njihovi granični kraci međusobno preklapaju, ali se spojne ušice obrnute baterijske rešetke i spojne ušice normalno postavljenje baterijske rešetke međusobno ne preklapaju. To jest, spojne ušice suštinski preklapajućih baterijskih rešetki su slobodno dostupne. Odvajačke ploče umetnute su između baterijskih rešetaka. Baterijska ćelija obuhvata nekoliko parova baterijskih rešetaka međusobno izolovanih odvajačkim pločama. Preklapajući parovi baterijskih rešetaka raspoređeni su u paralelne ravni, na zajedničkoj osi koja je vertikalna na njihove ravni. Preklapajuće spojne ušice svake od prvih baterijskih rešetaka međusobno su spregnute galvanski pomoću elementa za spajanje. Dalje, preklapajuće spojne ušice svake od drugih baterijskih rešetaka takođe su međusobno spregnute galvanski pomoću elementa za spajanje. Elementi za spajanje povezani sa istom baterijskom rešetkom takođe su međusobno povezani. Sistem baterijskih rešetaka ugrađen na ovaj način smešten je u kućištu baterije koje je ispunjeno baterijskom kiselinom. Spregnute spojne ušice prvih baterijskih rešetki i spregnute spojne ušice of the second baterijske rešetke različito su polarizovane, ili pozitivno ili negativno.

[0022] U daljem aspektu ovog pronalaska je akumulatorska baterija koju čine gore opisane baterijske ćelije ispunjene kiselinom. Akumulatorska baterija sadrži nekoliko baterijskih ćelija međusobno električno povezanih redno ili paralelno prema njihovom polaritetu.

[0023] Ovaj pronalazak biće opisan upućivanjem na prateći nacrt u kom:

Fig.1 je planski prikaz primera izvođenja rešetkaste strukture;

Fig.2 je aksonometrijski prikaz rešetkaste strukture prema Fig.1 formirane na nosećem elementu i delimično obložene sa olovnom pastom;

Fig.3 je planski prikaz of the baterijska rešetka, namely the rešetkasta struktura formed on the noseći element i obložen with olovna pasta;

Fig.4 je planski prikaz para baterijskih rešetaka koji obuhvata baterijske rešetke prema Fig.3 kako su okrenute jedna protiv druge;

Fig.5 je planski prikaz odvajačke ploče;

Fig.6 je planski prikaz para baterijskih rešetaka prema Fig.4 snabdevenog sa odvajačkom pločom;

Fig.7 je aksonometrijski prikaz baterijske ćelije koja obuhvata baterijsku rešetkastu strukturu;

Fig.8 je izgled delimičnog preseka osnovnog dela akumulatorske baterije koja obuhvata baterijske ćelije prema Fig.7;

Fig.9 je aksonometrijski prikaz mašine za proizvodnju rešetkaste strukture;

Fig.10 je bočni prikaz koji prikazuje poprečni presek mašine za proizvodnju rešetkaste strukture sa Fig. 9, izveden duž linije X-X;

Fig.11 je aksonometrijski prikaz cilindara za lepljenje; i

Fig.12 je aksonometrijski prikaz mašine za lepljenje.

[0024] Ovaj pronalazak bazira se na primeru izvođenja baterijske rešetke 1 (Fig.1 - 3). Proizvodni postupak baterijske rešetke 1 poznat je od ranije iz prijave patenta WO 03/038933, međutim, radi celovitosti ovaj postupak takođe je opisan u ovom opisu zajedno sa uređajem koji obuhvata mašinu 33 za proizvodnju rešetkaste strukture (Fig.9 - 10) i mašinu 34 za lepljenje (Fig.11 - 12) za izvođenje tog postupka. Baterijska rešetka 1 obuhvata rešetkastu strukturu 4 koju čine kraci 2 rešetke i granični kraci 3 izrađeni od rastopljenog olova ili legure olova 19, noseći element 5 i spojne ušice 6, kao i olovnu pastu 7 nanetu na površinu nosećeg elementa 5 između krakova 2 rešetke i graničnih krakova 3. Noseći element 5 obuhvata materijal na bazi staklenih vlakana. Rešetkasta struktura 4 pričvršćena je za noseći element 5 preko hemijske veze formirane između rastopljenog olova ili legure olova 19 i materijala staklenog vlakna nosećeg elementa 5. Olovna pasta 7 osigurana je za noseći element 5 hemijskom vezom formiranom između olovne paste 7 i materijala staklenog vlakna nosećeg elementa 5. U rešetkastoj strukturi 4 više od jedne spojne ušice 6 je izvedeno na datom međusobnom rastojanju - poželjno na jednakom odstojanju - duž graničnog kraka 3. Od spojnih ušica 6, kraci 2 rešetke, čiji je broj jednak broju spojnih ušica 6, usmereni su poželjno ka geometrijskoj središnjoj tački baterijske rešetke 1. Unutar graničnih krakova 3, između krakova 2 rešetke koji su povezani sa spojnim ušicama 6 formirani su dodatni unutrašnj kraci 2 rešetke. Kraci 2 rešetke su u galvanskoj vezi međusobno, sa graničnim kracima 3 i spojnim ušicama 6.

[0025] Budući da tanki film olovo-oksida može da se javi na površini rastopljenog olova, sa silicijumdioksidom koji čini značajan deo staklenog vlakna, ovo će formirati pentaolovo-trisilikat (5PbO 3SiO2= Pb5Si3O11). Ovo jedinjenje ili veza može da se proizvede odmah na površinama susreta dva materijala čak na nula °C (do 450°C) i osigurava snažnu adheziju između olova i staklenog vlakna bez potrebe za pritiskanjem čim površine dođu u kontakt.

[0026] Nedostatak poznatih rešetki je taj da kada su one izložene samo slaboj mehaničkoj sili ili zato što se javlja unutrašnja korozija tokom vremena, otpadanje mase i zbog toga kratak prekid je neizbežan. U baterijskoj rešetki 1 prema ovom pronalasku, rešetkasta struktura 4 i olovna pasta 7 formiraju tako jaku hemijsku vezu sa nosećim elementom 5 da se naneta olovna pasta praktično ne može ukloniti. Na ovaj način, unutrašnja korozija je sprečena, čime može da se pasta zadrži na svom mestu za veoma dug vremenski period.

[0027] U primeru izvođenja prema ovom pronalasku, baterijska rešetka 1 je centralno simetrična i ima granične krake 3 koji obrazuju kvadrat u kom su izvedeni kraci 2 rešetke. Prirodno, granični kraci 3 mogu da obrazuju druge oblike, npr. krug ili pravilan mnogougao. Na nekim uglovima graničnih krakova 3 ili raspoređene na jednakim rastojanjima duž njihovog obima formirane su spojne ušice 6. Spojne ušice 6 baterijske rešetke 1 formirane su na takav način da kada je baterijska rešetka 1 obrnuto postavljenja na normalno postavljenju baterijsku rešetku 1, spojne ušice 6 obrnuto postavljenje baterijske rešetke 1 i spojne ušice 6 normalno postavljenje baterijske rešetke 1 međusobno se ne preklapaju (Fig.4).

Rešetkasta struktura 4 takođe može biti pričvršćena za jednu stranu nosećeg elementa 5. Rešetkasta struktura 4 nema nužno istu debljinu na dvema stranama nosećeg elementa 5; pri čemu rešetkasta struktura 4 može biti pričvršćena za noseći element 5 simetrično ili asimetrično. U baterijskoj rešetki 1 upravno na ravan baterijske rešetke 1 izveden je najmanje jedan prolazni otvor 9.

[0028] Uređaj za proizvodnju baterijske rešetke 1 je primenjiv za proizvodnju baterijske rešetkaste strukture 4 izrađene od rastopljenog olova ili legure olova 19 na nosećem elementu 5 na bazi staklenih vlakana, i za oblaganje nosećeg elementa 5 između rešetkaste strukture 4 olovnom pastom 7. Uređaj obuhvata mašinu 33 za proizvodnju koja proizvodi rešetkastu strukturu 4 (Fig.9) i mašinu 34 za lepljenje koja proizvodi baterijsku rešetku 1 (Fig.12). Par cilindara 10 za presovanje koji imaju paralelna vratila koji se obrću inverzno konstantnom brzinom i održavaju toplim, postavljeni su u mašinu 33 za proizvodnju. Na površinama 11 cilindara 10 za presovanje beskrajna prva pritisna traka 15 i druga pritisna traka 16 koje se kreću brzinom koja odgovara obimnoj brzini cilindara 10 za presovanje izvedene su respektivno. U materijalu pritisnih traka 15, 16 izvedeni su modeli 12. Modeli 12 predstavljaju negativne modele krakova 2 rešetke i graničnih krakova 3 baterijske rešetke 1. Modeli 12 prve pritisne trake 15 su reflektovane slike modela 12 druge pritisne trake 16. Pojedinačni modeli 12 izvedeni u prvoj pritisnoj traki 15 raspoređeni su na takav način da se preklapaju sa odgovarajućim modelima 12 u drugoj pritisnoj traki 16. Na suprotnim stranama pritisnih traka 15, 16, smešten je tunel 13 za zagrevanje koji zagreva pritisne trake 15, 16 do temperature od 150 - 350 °C. Unutar pritisnih traka 15, 16, obezbeđen je tunel 21 za hlađenje radi hlađenja strana pritisnih traka 15, 16 koje su sučeljene. Noseći element 5 na bazi staklenih vlakana vođen je kroz između pritisnih traka 15, 16. Pomoću pumpe za tečni metal, rastopljeno olovo ili legura olova 19 uvodi se kroz cev 18 između pritisnih traka 15, 16, u osnovi u modele 12 obložene nekim nelepljivim materijalom tako da se rastopljeno olovo ili legura olova 19 ne lepi za modele 12. Rastopljeno olovo ili legura olova 19 se pričvršćuje za noseći element 5 u obliku rešetkaste strukture 4 baterijske rešetke 1 kako je određeno modelima 12 hemijskom vezom nastalom između nosećeg elementa 5 i rastopljenog olova ili legure olova 19. Mreža 20 baterijskih rešetaka proizvedena između pritisnih traka 15, 16 na ovaj način vodi se kroz tunel 21 za hlađenje. Zatim se uvodi između prinudno spojenih cilindara 22, 23 za lepljenje mašine 34 za lepljenje. Mašina 34 za lepljenje ima prvi cilindar 22 za lepljenje i drugi cilindar 23 za lepljenje koji imaju paralelna vratila koja se obrću inverzno. Na površinama 24 tih cilindara 22, 23 za lepljenje, oblici 26 u ravni koji imaju konturu 25 koja se podudara sa obimom baterijske rešetke 1 izvedeni su kao udubljenja 27 i/ili izbočine 28. Rastojanje 29 između oblika 26 u ravni odgovara rastojanju 29 između baterijskih rešetaka 1 u mreži 20 baterijskih rešetaka. Duž konture 25 jednog od suprotnih oblika 26 u ravni izvedena je rezna ivica 31. Cilindri 22, 23 za lepljenje međusobno su spareni na takav način da se oblici 26 u ravni izvedeni na površinama 24 prvog cilindra 22 za lepljenje preklapaju sa odgovarajućim oblicima 26 u ravni izvedenim na drugom cilindru 23 za lepljenje. Ukupna dubina preklapajućih oblika 26 u ravni prvog i drugog cilindra 22, 23 za lepljenje odgovara debljini 30 baterijske rešetke 1. Baterijske rešetke 1 izvedene u mreži 20 baterijskih rešetaka vode se između oblika 26 u ravni izvedenih na površinama 24 cilindara 22, 23 za lepljenje dok se olovna pasta 7 uvodi između cilindara 22, 23 za lepljenje iz uređaja 32 za napajanje pastom.

Rastopljeno olovo 19 se presuje u rešetkastu strukturu 4 baterijske rešetke 1 pomoću cilindara 22, 23 za lepljenje.

[0029] Kada radi uređaj opisan gore, prva pritisna traka 15 i druga pritisna traka 16 kreću se na površinama 11 para obrnuto rotiranih cilindara 10 za presovanje koji imaju paralelna vratila brzinom koja odgovara brzini površina 11. Pritisne trake 15, 16 izvedene sa modelima 12 koji predstavljaju negativan model rešetkaste strukture 4 baterijske rešetke 1 vođene su kroz tunel 13 za zagrevanje na 150 - 350 °C.

[0030] Noseći element 5 na bazi staklenih vlakana uvodi se između prve pritisne trake 15 i druge pritisne trake 16 dok se rastopljeno olovo ili legura olova 19 uvodi između traka 15, 16 kroz cev 18 pomoću pumpe za tečni metal, u osnovi u modele 12 obložene sa nekim nelepljivim materijalom tako da se rastopljeno olovo ili legura olova 19 ne lepi za modele 12. Odlivanje rastopljenog olova 19 na strane je sprečeno pomoću prirubnica 43. Rastopljeno olovo ili legura olova 19 je fiksirano za noseći element 5 hemijskom vezom formiranom između nosećeg elementa 5 i rastopljenog olova ili legure olova 19. Mreža 20 baterijskih rešetaka proizvedena na ovaj način postepeno se hladi njenim vođenjem kroz tunel 21 za hlađenje tako da rešetkasta struktura 4 baterijske rešetke 1 očvršćava. Zatim, mreža 20 baterijskih rešetaka vodi se između prisilno spojenog, inverzno rotiranog prvog cilindra 22 za lepljenje i drugog cilindra 23 za lepljenje koji imaju paralelna vratila. Mreža 20 baterijskih rešetaka vodi se kroz cilindre 22, 23 za lepljenje na takav način da baterijske rešetke 1 izvedene u mreži 20 baterijskih rešetaka ulaze između oblika 26 u ravni formiranih na površinama 24 cilindara 22, 23 za lepljenje. Kada se mreža 20 baterijskih rešetaka uvodi između cilindara 22, 23 za lepljenje, olovna pasta 7 se uvodi iz uređaja 32 za napajanje pastom na baterijsku rešetku 20 i presuje se u rešetkastu strukturu 4 baterijske rešetke 1 pomoću cilindara 22, 23 za lepljenje. U suštini, samo je rešetkasta struktura 4 obložena olovnom pastom 7 jer cilindri 22, 23 za lepljenje teraju olovnu pastu 7 iz oblasti koje su između rešetkaste strukture 4. Olovna pasta 7 je fiksirana za noseći element 5 hemijskom vezom formiranom između nosećeg elementa 5 na bazi staklenih vlakana i olovne paste 7. Baterijska rešetka 1 obezbeđena sa olovnom pastom 7 izrezuje se pomoću reznih ivica 31.

[0031] Sa mašinom 33 za proizvodnju i povezanim postupkom, toplotno kontrolisan tunel 13 za zagrevanje i tunel 21 za hlađenje omogućavaju da se izlije rešetkasta struktura 4 koja ima opcionu debljinu 30, čak debljina od 0,10 mm. Nakon odmotavanja nosećeg elementa 5 na bazi staklenih vlakana sa kalema, ona se vodi preko vodećeg cilindra i beskrajnim pritisnim trakama 15, 16 dok rastopljeno olovo 19 teče u koritu između pritisnih traka 15, 16. Na krajevima korita, pozivionirane su prirubnice 43 da bi držale rastopljeno olovo 19 između pritisnih traka 15, 16. Pomoću udubljenja formiranih modelima 12 ugraviranim ili isprsovanih u pritisnim trakama 15, 16 tj. pomoću negativnih modela rešetke, noseći element 5 može da se izvuče konstantnom brzinom. Površina celog nosećeg elementa 5 na bazi staklenih vlakana tretirana je toplotom (na 250 - 300 °C) za nekoliko desetina sekunde. Noseći element 5 vođen je odozgo kroz prostor obrazovan pritisnim trakama 15, 16 koje obrnuto rotiraju i kontinuirano toplotno kontrolisanim prirubnicama 43. Na dve strane nosećeg elementa 5 pritisne trake 15, 16 i odgovarajuće prirubnice 43 definišu basen. Zbog isparenja olova, ovaj sistem je pokriven zatvorenom jedinicom. Od uređaja za topljenje smeštenog u blizini sistema, rastopljeno olovo sa određenom temperaturom presuje se na inverzno rotiranim pritisnim trakama 15, 16 pomoću pumpe kroz dve paralelne cevi 18 koje imaju odgovarajuće prečnike i ravnomerno razmaknute perforacije. Poželjno, senzor nivoa i toplote obezbeđen je za podešavanje optimalne brzine doziranja i količine olovo koja se uvodi. Ovo kontroliše pumpa za olovo i takođe daje signal uređaju za topljenje. Poznati uređaji nisu prikazani na slikama. U olovu i u svim njegovim legurama uvek je prisutna neka količina kiseonika prisutnog u obliku olovo-oksida u molekularnoj debljini sloja. Sa slobodnim anjonima silikata koji se mogu naći na površini staklenog vlakna, ovaj sloj formira olovo-silikate. Ovaj proces stvara jaku mehaničku vezu između materijala olova rešetke i staklene vlakne kao i između olovne paste i staklenog vlakna. Ova veza će kontinuirano da se razvija u jaču sat po sat, tako da nedeljno starenje može da bude korisno. Tako, materijal na bazi staklenih vlakana nosećeg elementa 5 formiraće jaku fizičku i hemijsku vezu sa rastopljenim olovom ili legurom olova 19, dok će površine 11 sprečiti da se zalepi na preostalu površinu, on će se svući. Na ovaj način svi parametri proizvoda mogu da se odrede precizno unapred. Međutim, u ovoj fazi baterijska rešetka 1 još uvek nije očvrsnula. Prema tome, pomoću cilindara 10 za presovanje, pritisne trake 15, 16 koje imaju rastopljeno olovo 19 i noseći element 5 na bazi staklenih vlakana između ulaze i putuju kroz tunel 19 za hlađenje. Zbog toga što su modeli 12 kontinuirano držani čvrsto zatvoreni, profil je u potpunosti i hermetički ispunjen rastopljenim olovom 19. Tunel 21 za hlađenje kontrolisan je po zonama. Što su bliže kraju procesa pojedinačne zone hlade pritisne trake 15, 16 kontinuiranim smanjenjem prenosa toplote direktnim kontaktom. Na ovaj način, osigurano je potpuno očvršćavanje profila formiranog između zatvorenih modela rešetki. Ispravna toplotna stabilnost je zagarantovana pomoću vode ili nekog drugog agensa za hlađenje koji cirkuliše u cevima tunela 21 za hlađenje. Na kraju tunela 21 za hlađenje, pritisne trake 15, 16 koje se kreću na prinudnom putu razdvajaju se i vraćaju u fazu livenja. Zbog toga što se pritisne trake 15, 16 razdvajaju, mreža 20 baterijskih rešetaka može slobodno da ih napusti. U ovom trenutku, rastopljeno olovo 19 je već očvrsnulo na obe strane mreže 20 baterijskih rešetaka tj. rešetkasta struktura 4 je završena. Beskrajne pritisne trake 15, 16 prolaze kroz tunel 13 za zagrevanje ponovo pre nego što dođu u fazu livenja. Zatim, one dobijaju optimalnu temperaturu potrebnu za livenje i u ležištu za livenje formiranom na strani zagrejanih prirubnica 43 ponovo se zatvaraju zajedno dok se noseći element 5 uvodi kontinuirano između njih. Na nosećem elementu 5 na bazi staklenih vlakana u obliku table, opcioni broj rešetkaste strukture može da se proizvede međusobno paralelno u zavisnosti od širine pritisnih traka 15, 16 i nosećeg elementa 5. Rešetkaste strukture 4 proizvedene na ovaj način imaju jednaku i ravnomernu debljinu 30 koja odgovara modelima 12 ugraviranim u površine pritisnih traka 15, 16. Noseći element 5 dolazi u središnju ravan rešetkaste strukture 4. Međutim, ako je potrebno, može da se postavi samo na jednoj od njenih strana ili pomeri iz njene središnje ravni.

[0032] Mreža 20 baterijskih rešetaka može ponovo da se namota za dalji transport ili može da se usmeri ka mašini 34 za lepljenje gde može da se oblaže ponovo kontinuirano olovnom pastom 7. Zatim, baterijske rešetke 1 mogu da se iseku na određenu veličinu ili pre sušenja ili u bilo koje vreme nakon njega. Optimalnim merenjem mašinom koja ima širinu od 2 metra u kojoj par pritisnih traka 15, 16 širine od 150 cm koje se kreću na površinama 11 para cilindara 10 za presovanje, pri čemu svaki ima prečnik od 30 cm, se koristi i zatim se vodi kroz tunele za tretiranje toplotom pri malom o/min, može da se proizvede približno 400.000 rešetka po satu.

[0033] Na ovaj način masa olova može da se smanji na jednu trećinu trenutno korišćene mase olova. Sveukupna površina nosećeg elementa 5 u rešetkastoj strukturi 4 formira jaku fizičku i istovremeno definitivnu hemijsku vezu sa olovnom pastom 7. Praktično, dva materijala ne mogu se ponovo razdvojiti i olovna pasta se može zadržati definitivno.

[0034] Nanošenje olovne paste 7 i odrezivanje gotove rešetke izvodi se u mašini 34 za lepljenje koja ima dva inverzno rotirajuća cilindra 22, 23 za lepljenje čije mere odgovaraju onima mreže 20 baterijskih rešetaka proizvedene u mašini 33.

[0035] Sinhronizovano obrtanje dva cilindra 22, 23 za lepljenje osigurano je zajedničkim pogonskim vratilom i parom zupčanika pogonjenih motorom 17. Gotova mreža 20 baterijskih rešetaka koja napušta proizvodnu liniju vođena je na način uklapanja oblika, ka prvim cilindrima 22 za lepljenje para cilindara 22, 23 za lepljenje čiji je broj obrtaja u minuti i prečnik jednak onom cilindara 10 za presovanje mašine 33 za proizvodnju tako da se svaka od rešetkastih struktura 4 uklapa u odgovarajuće udubljenje 27.

Zatim, rotira se tako da odgovara odgovarajućem pozitivnom modelu koji je izbočina 28 drugog cilindra 23 za lepljenje. Istovremeno sa sinhronizovanim rotiranjem cilindara pravilno izmešana olovna pasta 7 uvodi se između cilindara 22, 23 za lepljenje iz uređaja 32 za napajanje pastom postavljenog iznad. Tokom rotiranja, izbočina 28 uvodi se u udubljenje 27 i presuje olovnu pastu prikladne gustine u rešetkastu strukturu 4. Prostor nastao između udubljenja 27 i izbočine 28 određuje ukupnu debljinu 30 rešetkaste strukture 4 obložene olovnom pastom 7. Istovremeno sa upresovanjem mase, isti par cilindara 22, 23 za lepljenje radi kao rezač, takođe. Za ispravno rezanje odabrani tvrdi metal može da se koristi, na primer, tvrdi hromirani čelik. Ugaone pravilno formirane rezne ivice 31 precizno susreću i režu materijal, kada su cilindri 22, 23 zaključani, tako baterijske rešetke 1 zalepljene sa olovom izbijaju se iz mreže 20 baterijskih rešetaka. Po nastavku rotiranja cilindara, polovine modela se razdvajaju i baterijske rešetke 1 iz razdvojenih polovina dolaze na pokretnu transportnu traku 14 koja je postavljena ispod. Zatim, one se odmah prosleđuju u eksikator, a nakon toga u prostoriju za pakovanje ili se direktno koriste. Noseći element 5 na bazi staklenih vlakana koji zaostaje nakon izbijanja baterijskih rešetaka 1, koji je sada izbušen poput mreže, namotava se pomoću zasebno pogonjenog cilindra smeštenog iznad trake. 100% ovog preostalog materijala može ponovo da se koristi.

[0036] Ovaj pronalazak takođe se odnosi na baterijsku ćeliju 35 formiranu od baterijskih rešetaka 1 (Fig. 7). Baterijska ćelija 35 obuhvata baterijske rešetke 1 pozitivnog i negativnog polariteta smeštene u kućištu 36 baterije koje je ispunjeno baterijskom kiselinom. Između baterijskih rešetaka 1 postavljene su odvajačke ploče 38 (Fig.5). Par baterijskih rešetaka 37 obuhvata dve identično formirane baterijske rešetke, naime prva baterijska rešetka 44 i druga baterijska rešetka 45 su postavljene jedna na drugu obrnuto na takav način da se njihovi granični kraci 3 međusobno preklapaju, a spojne ušice 6 baterijskih rešetki 1 su formirane na takav način da se spojne ušice 41 obrnute druge baterijske rešetke 45 i spojne ušice 40 prve baterijske rešetke 44 međusobno ne preklapaju. To jest, spojne ušice 6 suštinski preklapajućih baterijskih rešetki 1 su slobodno dostupne (Fig.4). Odvajačke ploče 38 umetnute su između baterijskih rešetki 1 (Fig.6). Baterijska ćelija 35 obuhvata nekoliko parova baterijskih rešetaka 37 međusobno razdvojenih odvajačkim pločama 38 (Fig.7). Odvajačke ploče 38 između parova baterijskih rešetaka 37 nisu prikazane na Fig.7 ali, prirodno, pojedinačni parovi baterijskih rešetaka 37 međusobno su razdvojeni pomoću odvajačkih ploča 38 kao što je prikazano na Fig.6. Preklapajući parovi baterijskih rešetaka 37 raspoređeni su u paralelne ravni, na zajedničkoj osi koja je vertikalna na njihove ravni na takav način da su spojne ušice 6, 40 svake od prvih baterijskih rešetaka 44 međusobno galvanski spregnute, a spojne ušice 6, 41 svake od drugih baterijskih rešetaka 45 takođe su međusobno galvanski spregnute pomoću elementa 8 za spajanje. Sistem 39 baterijskih rešetaka ugrađen na ovaj način smešten je u kućištu 36 baterije koje je ispunjeno baterijskom kiselinom. Spojne ušice 40 povezane sa elementom 8 za spajanje i spojne ušice 41 povezane sa elementom 8 za spajanje, respektivno, različito su polarizovane, ili pozitivno ili negativno. Elementi 8 za spajanje koji imaju isti polaritet takođe su međusobno povezani (ovo nije prikazano na slikama jer je očigledno prosečnim stručnjacima u ovoj tehnici).

[0037] Ovaj pronalazak dalje se odnosi na akumulatorsku bateriju 42 koja obuhvata gore opisane baterijske ćelije 35 (Fig.8). Akumulatorska baterija 42 obuhvata nekoliko baterijskih ćelija 35 formiranih od sistema 39 baterijskih rešetaka i smeštenih u kućištu 36 baterije. Baterijske ćelije 35 u akumulatorskoj bateriji 42 su međusobno električno povezane redno ili paralelno prema njihovom polaritetu. Elementi 8 za spajanje istog polariteta takođe su međusobno spojeni (ovo nije prikazano na slikama jer je očigledno prosečnim stručnjacima u ovoj tehnici). Akumulatorska baterija 42 poželjno obuhvata opcioni broj baterijskih ćelija 35 od približno 2 V, u zavisnosti od količine voltaže potrebne za akumulatorsku bateriju. Deljenjem površine baterijske rešetke 1 u segmente, putanje struje u baterijskoj rešetki su optimizovane. Na ovaj način može se pristupiti energiji generisanoj tokom istog vremena na površini baterijske rešetke 1, istovremeno preko nekoliko putanja struje. Tako, može se pristupiti sveukupnoj količini aktivne energije na površini baterijske rešetke 1. Pomoću 2 - 4 - 6 - 8 ili opcionog broja spojnih ušica obezbeđenih na baterijskoj rešetki 1, sva količina aktivne energije skladištena na baterijskoj rešetki 1 može da se koristi, izvuče, prenese ili napuni u većoj meri. Vreme punjenja akumulatorske baterije 42 i takođe dostava struje značajno se smanjuje. Sa primenom odvajačkih ploča 38 stiče se prostor, hemijski procesi mogu se odvijati u kraćem vremenu između rešetaka.

[0038] U slučaju mogućeg oštećenja ili kratkog spoja, nema potrebe da za odbacivanjem cele akumulatorske baterije 42 ako se koristi akumulatorska baterija 42 izrađena od baterijskih ćelija 35, već samo oštećena baterijska ćelija 35 mora da se zameni.

[0039] Prednost ovog pronalaska je da postaje moguća industrijska proizvodnja rešetke koja ima neku opcionu debljinu, čak debljinu od 0,1 mm. Praktično, tehnologija štetna po životnu sredinu i skupa tehnologija, livenje olovne rešetke, proizvodnja legure kalcijuma ili ostalih pred-legura mogu se zameniti rešenjem ovog pronalaska. Materijal čistog olova ili legure olova rešetke ojačan je umetkom staklenog vlakna. Mehanička čvrstoća baterijske rešetke formirane na nosećem elementu na bazi staklenih vlakana je reda veličine boljeg nego u slučaju bilo kojih poznatih rešenja. Olovna pasta zadržava se na celoj površini nosećeg elementa. Noseći element na bazi staklenih vlakana držaće masu olova jakom fizičkom i hemijskom vezom tako da odvajanje ili otpadanje mase olova od rešetke je sprečeno. Čak spoljašnja ili unutrašnja mehanička deformacija, iznenadna skretna sila neće izazvati odvajanje mase olova. Noseći element na bazi staklenih vlakana nije krhak. Svi parametri baterijske rešetke prema ovom pronalasku mogu se opciono odabrati. Transport ili dalja obrada postaje značajno brža, jednostavnija i ekonomičnija. Bezbedna i jeftina masovna proivodnja preciznih, 0,1 – 0,5 mm tankih ili debljih rešetki postaje moguća. Modularni sistem osigurava da ćelija može brzo da se zameno i lako u slučaju njenog kvara. Akumulatorska baterija prema ovom pronalasku otporna je na opšte fizičke uticaje. Cena proizvodnje je značajno smanjena. Podelom površine rešetke u segmente, putanje struje u baterijskoj rešetki su optimizovane. Na ovaj način, energiji generisanoj tokom istog vremena na različitim površinskim oblastima baterijske rešetke može se pristupiti istovremeno preko nekoliko putanja struje. Dalje, prolazni otvor u središtu rešetkaste strukture povećava prostor kiseline i promoviše hemijske procese. Sva količina aktivne energije površine baterijske rešetke može da se koristi, izvuče, prenese ili napuni što je u suprotnosti sa poznatim baterijskim rešetkama. Poznate baterijske rešetke imaju samo jednu spojnu ušicu koja uključuje veliki gubitak struje. Obezbeđivanjem nekoliko spojnih ušica, energiji generisanoj na površini rešetke može se pristupiti preko nekoliko putanja. Slično tome, u slučaju punjenja, baterija može da primi energiju preko nekoliko spojnih ušica. Vreme punjenja i takođe dostava struje je značajno smanjena. Primenom odvajačkih ploča, stiče se prostor i hemijski procesi se mogu brže odvijati. Akumulatorska baterija prema ovom pronalasku može da se napuni čak i za pola sata zbog nekoliko spojnih ušica. Tokom proizvodnje rešetke, u fazi livenja, punjenje u modele izvodi se na optimalnoj temperaturi koja je esencijalna za proizvodnju rešetke debljine od 0,1 – 0,5 mm. Toplotna stabilizacija rešava se na izlazu, što je takođe od suštinskog značaja za proizvodnju rešetke debljine od 0,1 – 0,5 mm. Zahvaljujući preciznoj tehnologiji, potpuno iste rešetke mogu da se proizvedu. Na ovaj način, kompenzacija unutrašnje energije između ćelija može da se eliminiše. Putanje struje mogu da se podele optimalno unutar rešetke, a kao rezultat toga, svaka od spojnih ušica i unutrašnja površina podjednako, istovremeno su angažovani u punjenju kao i pražnjenju. Postupak je znatno jeftiniji, brži od poznatih postupaka. Bezbedan je po životnu sredinu, i obezbeđuje mnogo veći kvalitet.

Claims

Patentni zahtevi

1. Baterijska rešetka (1) koja obuhvata rešetkastu strukturu (4) formiranu od krakova (2) rešetke i graničnih krakova (3) izrađenih od olova ili legure olova, noseći element (5) i spojne ušice (6), kao i olovnu pastu nanetu na površinu nosećeg elementa (5) između krakova (2) rešetke i graničnih krakova (3); pri čemu noseći element (5) obuhvata materijal na bazi staklenih vlakana,

n a z n a č e n a t i m e, što je u pomenutoj rešetkastoj strukturi (4) više od jedne spojne ušice (6) izvedeno na datom međusobnom rastojanju - poželjno na jednakom odstojanju – duž pomenutog graničnog kraka (3); pri čemu od pomenutih spojnih ušica (6), kraci (2) rešetke, čiji je broj jednak broju pomenutih spojnih ušica (6), usmereni su ka geometrijskoj središnjoj tački pomenute baterijske rešetke (1); gde su unutar pomenutih graničnih krakova (3), između pomenutih krakova (2) rešetke koji su povezani sa pomenutim spojnim ušicama (6), formirani dodatni unutrašnji kraci (2) rešetke; a pomenuti kraci (2) rešetke su u galvanskoj vezi međusobno, sa pomenutim graničnim kracima (3) i pomenutim spojnim ušicama (6).

2. Baterijska rešetka prema zahtevu 1, n a z n a č e n a t i m e, što je širina pomenutih krakova (2) rešetke povezanih sa pomenutim spojnim ušicama (6) veća od širine pomenutih unutrašnjih krakova (2) rešetke.

3. Baterijska rešetka prema zahtevima 1 ili 2, n a z n a č e n a t i m e, što je pomenuta baterijska rešetkasta struktura (4) pomenute baterijske rešetke (1) centralno simetrična.

4. Baterijska rešetka prema bilo kom od zahteva 1 – 3, n a z n a č e n a t i m e, što su pomenuti kraci (2) rešetke okruženi poligonalnim graničnim kracima (3), a pomenute spojne ušice (6) formirane su na nekim uglovima pomenutih graničnih krakova (3) na takav način da kada je baterijska rešetka (1) obrnuto postavljenja na normalno postavljenju baterijsku rešetku (1), onda se pomenute spojne ušice (6) pomenute obrnuto postavljenje baterijske rešetke (1) i pomenute spojne ušice (6) pomenute normalno postavljenje baterijske rešetke (1) međusobno ne preklapaju.

5. Baterijska rešetka prema bilo kom od zahteva 1 – 3, n a z n a č e n a t i m e, što pomenuti granični krak (3) ima kružni poprečni presek.

6. Baterijska rešetka prema bilo kom od zahteva 1 – 5, n a z n a č e n a t i m e, što je pomenuta rešetkasta struktura (4) pričvršćena za jednu stranu pomenutog nosećeg elementa (5).

7. Baterijska rešetka prema bilo kom od zahteva 1 – 5, n a z n a č e n a t i m e, što je pomenuta rešetkasta struktura (4) pričvršćena za obe strane pomenutog nosećeg elementa (5) simetrično ili asimetrično u odnosu na pomenuti noseći element (5).

8. Baterijska rešetka prema bilo kom od zahteva 1 – 7, n a z n a č e n a t i m e, što je u pomenutoj baterijskoj rešetki (1), upravno na ravan baterijske rešetke (1), najmanje jedan prolazni otvor (9) izveden poželjno u geometrijskoj središnjoj tački pomenute baterijske rešetke (1).

9. Baterijska ćelija smeštena u kućištu baterije koje je ispunjeno kiselinom, pri čemu ta baterijska ćelija obuhvata baterijske rešetke prema zahtevu 1, u kojoj su baterijske rešetke postavljene u parovima, gde parove baterijskih rešetaka čine dve identično formirane baterijske rešetke, naime prva baterijska rešetka i druga baterijska rešetka, pri čemu prva baterijska rešetka ima pozitivan ili negativan polaritet, a druga baterijska rešetka ima suprotan polaritet u odnosu na prvu baterijsku rešetku, u kojoj su između baterijskih rešetaka smeštene odvajačke ploče, a spojne ušice baterijskih rešetaka istog polariteta su galvanski spregnute, n a z n a č e n a t i m e, što su u pomenutom paru baterijskih rešetaka (37) pomenuta prva baterijska rešetka (44) i pomenuta druga baterijska rešetka (45) postavljene jedna na drugu obrnuto na takav način da se njihovi granični kraci (3) međusobno preklapaju, a spojne ušice (6) baterijske rešetke (1) su formirane na takav način da se spojne ušice (41) obrnute druge baterijske rešetke (45) i spojne ušice (40) normalno postavljenje prve baterijske rešetke (44) međusobno ne preklapaju, to jest, pomenute spojne ušice (6) suštinski preklapajućih baterijskih rešetaka (1) su slobodno dostupne; pri čemu su pomenuti parovi baterijskih rešetaka (37) raspoređeni u paralelne ravni, na zajedničkoj osi koja je vertikalna na njihove ravni, na takav način da su preklapajuće spojne ušice (40) svake od pomenutih prvih baterijskih rešetaka (44) međusobno spregnute galvanski pomoću elementa (8) za spajanje, a preklapajuće spojne ušice (41) svake od pomenutih drugih baterijskih rešetaka (45) takođe su međusobno spregnute galvanski pomoću elementa (8) za spajanje; pri čemu su pomenuti elementi (8) za spajanje povezani sa istom baterijskom rešetkom (1) takođe međusobno povezani, gde je sistem (39) baterijskih rešetaka ugrađen na ovaj način smešten u pomenutom kućištu (36) baterije ispunjenom baterijskom kiselinom; a pomenute spregnute spojne ušice (40) pomenutih prvih baterijskih rešetaka (44) i pomenute spregnute spojne ušice (41) pomenutih drugih baterijskih rešetaka (45) različito su polarizovane, ili pozitivno ili negativno.

10. Akumulatorska baterija koju čine baterijske ćelije ispunjene kiselinom, n a z n a č e n a t i m e, što pomenuta baterijska ćelija (35) predstavlja baterijsku ćeliju (35) prema zahtevu 9, a pomenuta akumulatorska baterija (42) sadrži nekoliko baterijskih ćelija (35) međusobno električno povezanih redno ili paralelno prema njihovom polaritetu.