DE1771884B1 - CLOSURE AND DEGASSING PLUG FOR ACCUMULATORS - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluß- und Entgasungsstopfen für Akkumulatoren mit alkalischem Elektrolyten, der mit kapillar-aktiven Spalten zum Entfernen des alkalischen Elektrolyten aus dem Gasstrom versehen ist.The invention relates to a sealing and degassing plug for Batteries with alkaline electrolytes, with capillary-active columns for Removal of the alkaline electrolyte from the gas stream is provided.

Bei allen bisher verwendeten Entgasungseinrichtungen für Akkumulatoren, insbesondere für zweizellige alkalische Akkumulatoren, wie sie z. B. in Handleuchten verwendet werden, handelt es sich um Ventile, die bei.eiRM mehr oder weniger .bestimmten Gasdruck-öf@eÄ@'Eiil Ventilgegenstück hebt sich von einer Gunänüdchtüng und läßt das Gas entweichen. Die Problem lug :ist: das entstehende Gas soll mit Sicherheit entweichen, der alkalische Elektrolyt jedoch nicht. Eine "ringförmige und sehmale'Austrittsöffnung zwischen Ventilkörper und Ventilgegenstück soll gewährleisten, daß auch be'i Versagen der Dichtung nur eine:f#ieririge:'Menge des alkalischen Elektrolyten pro Zeiteinheit nach außen gelangt. Die Gefahr eines unzulässig hohen Druckanstiegs ergibt sich durch Folgewirkung von.Verschmutzung bzw. Karbonatbildung am Ventil, d. h. durch mechanisches Blockieren des Ventils, wodurch ein Öffnen nicht mehr möglich ist.In all previously used degassing devices for accumulators, especially for two-cell alkaline accumulators, as they are, for. B. are used in hand lamps, it is a matter of valves, which are more or less. The problem is: the gas produced should certainly escape, but the alkaline electrolyte should not. An "annular and sehmale" outlet opening between the valve body and the valve counterpart is to ensure that even if the seal fails, only one amount of the alkaline electrolyte escapes per unit of time von.Contamination or carbonate formation on the valve, ie due to mechanical blocking of the valve, which means that opening is no longer possible.

Sind eine oder mehrere winzige Undichtigkeiten zwischen Ventilgegenstück und Dichtung vorhanden, so reichen diese aus, das Gas: abzuführen, ohne daß sich das Ventilgegenstück bewegt und damit »freilaufen« kann. Das nun unbewegte Ventilgegenstück hat Zeit, sich z. B. durch formschlüssige Karbonatbildung fest mit dem._Gxundk"o'.rper.zu verrank_ern,und zu blockieren. Wenn sich dann die winzigen Undichtigkeiten zusetzen;'afst=I-biüe Gäsabfuhr'niehr möglich: Die Kombination einer engen Austrittsöffnung mit anschließendem Ventilsitz ist deshalb vom Prinzp her sehr ungünstig bzw: fragwürdig, da das eine das Versagen des anderen begünstigt.Are one or more tiny leaks between the valve counterpart and seal is present, these are sufficient to discharge the gas without causing itself the valve counterpart moves and can thus "run free". The now immobile valve counterpart has time to z. B. by form-fitting carbonate formation firmly with dem._Gxundk "o'.rper.zu to anchor, and to block. If the tiny leaks then clog; 'afst = I-biüe Gäsabfuhr'niehr possible: The combination of a narrow outlet opening with a subsequent one The principle of the valve seat is therefore very unfavorable or rather questionable, as one favors the failure of the other.

In den Kunststoffgehäusen wird Spannungsrißbildung durch den mitunter erheblichen Öffnungsdruck der Ventile verursacht. Diese fällt in dem Augenblick fort, in ._d_ em,@9iwtsolcher Öffnungsdruck ..-nicht mehr auftritt. ` Die Wartung solcher Akkumulatoren, die mit bekannten Ventilverschlüssen versehen sind, insbesondere das Nachfüllen von destilliertem Wasser nach dem Entfernen der Ventile, hat beim Arbeiten mit dem Füllheber einen prinzipiellen Nachteil, da zumeist zuviel destilliertes Wasser in den Akkumulator gegeben wird. Anschließend wird ein alkalischer. Elektrolyt so lange abgesaugt, bis der normale Elek= trolytstand erreicht ist bei nunmehr aber zu geringer Dichte des alkalischen- Elektrolyten. Nach mehrmaliger Wiederholung des Nachfüllens- kann äie Dichte des ElektrolY.ten:-unter Umständen erheblich absinken. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Ventile vorher entfernt werden und anschließend wieder eingesetzt werden müssen. Dazu kommt der unnötig höhere Verbrauch von destilliertem Wasser und alkalischem Elektrolyten und die aufgewendete Arbeitszeit. Außerdem leidet dadurch der Dichtring zwischen Akkumulator und Ventil und das Kunststoffgewinde. Eine zwangsweise Wartung des Ventils selbst findet dadurch nicht statt.Stress cracking in the plastic housing is sometimes caused by the causes considerable opening pressure of the valves. This falls in the moment continued, in ._d_ em, @ 9iwtsuch opening pressure ..- no longer occurs. `The maintenance such accumulators, which are provided with known valve closures, in particular refilling with distilled water after removing the valves Working with the filling siphon has a fundamental disadvantage, as there is usually too much distilled Water is added to the accumulator. It then becomes an alkaline. electrolyte Sucked off until the normal electrolyte level is reached, but now too low density of the alkaline electrolyte. After repeating it several times When refilling, the density of the electrolyte: - may drop considerably. Another disadvantage is that the valves are removed beforehand and then must be reinstated. In addition, there is the unnecessarily higher consumption of distilled Water and alkaline electrolytes and the hours spent. Also suffers thereby the sealing ring between the accumulator and valve and the plastic thread. As a result, there is no compulsory maintenance of the valve itself.

Aus der schweizerischen Patentschrift 449 723 ist ein Verschlußstopfen für die Rückführung von Flüssigkeitströpfchen aus einem Gasstrom bekannt, bei dem das Gas durch Ringspalte geleitet wird, in. denen sich Flüssigkeitsfilme ausbilden können. Als Nachteil eines solchen Verschlußstopfens ist insbesondere der geringe Abscheideeffekt zu erwähnen; auch muß der Stopfen zum Nachfüllen von alkalischem Elektrolyten herausgeschraubt werden.From the Swiss patent specification 449 723 is a sealing plug known for the recirculation of liquid droplets from a gas stream, in which the gas is passed through annular gaps in which liquid films are formed can. A particular disadvantage of such a sealing plug is that it is small To mention separation effect; the plug must also be used for refilling with alkaline Electrolytes are unscrewed.

Weiterhin sind aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1819 862 einschraubbare Entgasungsstopfen für kippsichere Akkumulatoren bekannt, die zwischen dem Auflagering eines Gummiventils und einer Schwappscheibe ein gasdurchlässiges, flüssigkeitsdichtes Sintersieb aus elektrolytbeständigem Material besitzen. Ein solches Sieb setzt sich jedoch bei Akkumulatoren mit alkalischem Elektrolyten infolge Karbonatbildung sehr leicht zu und das Gummiventil bewirkt, daß der Stopfen zum Nachfüllen der Zelle her-, ausgeschraubt werden muß.Furthermore, from the German utility model 1819 862 can be screwed in Degassing plugs known for tilt-proof accumulators between the support ring a rubber valve and a slosh disk make a gas-permeable, liquid-tight one Have sintered sieve made of electrolyte-resistant material. Such a sieve will settle however, in the case of accumulators with alkaline electrolytes, due to the formation of carbonate, very much easy to open and the rubber valve causes the plug to refill the cell must be unscrewed, unscrewed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verschluß- und Entgasungsstopfen für Akkumulatoren zu entwickeln, bei dem die obengenannten Nachteile vermieden werden und bei dem alkalischer Elektrolyt in die Akkumulatorenzelle nachgefüllt werden kann.The object of the present invention is to provide a sealing and degassing stopper for accumulators in which the above-mentioned disadvantages are avoided and in the case of the alkaline electrolyte, they can be refilled in the battery cell can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Grundkörper des Stopfens in Gasdurchtrittsrichtung mit einer Mehrzahl von Kapillarröhrchen versehen ist.This object is achieved according to the invention in that the base body of the stopper is provided with a plurality of capillary tubes in the gas passage direction is.

Das Prinzip des neuen Verschlußstopfens ist in der Figur dargestellt.The principle of the new sealing plug is shown in the figure.

Ein Grundkörper 1 wird mit einer großen Zahl von Kapillarröhrchen 2 von je einigen zehntel Minimeter Durchmesser versehen. Durch diese Kapillaren -kann Gas ungehindert bei winzigen Druckunterschieden dringen, der alkalische Elektrolyt jedoch nicht, da dessen Adhäsionskraft so- groß ist, daß er in den Kapillarröhrchen festgehalten wird: Bewegte Teile und Dichtungen fallen somit bereits fort, ebenfalls die Druckbeanspruchung des Zellengefäßes..A base body 1 is provided with a large number of capillary tubes 2 each with a diameter of a few tenths of a millimeter. Through these capillaries -The alkaline electrolyte can penetrate unhindered with tiny pressure differences but not, since its adhesive force is so great that it is in the capillary tube is recorded: Moving parts and seals are thus already gone, as well the compressive stress on the cell vessel ..

Die Gefahr des Zusetzens der Kapillarröhrchen wird durch ihre große Zahl praktisch ausgeschlossen: Proportional mit dem sinkenden Querschnitt der Kapillarröhrchen sinkt auch die für die Verdunstungsgeschwindigkeit maßgebende Oberfläche.The risk of clogging the capillary tubes is increased by their large size Number practically excluded: Proportional with the decreasing cross-section of the capillary tubes the surface, which is decisive for the rate of evaporation, also decreases.

Die Kapillarröhrchen 2 können alle bis an die Oberfläche des alkalischen Elektrolyten 3 geführt sein, besonders zweckmäßig ist es, wenn sie nur zum Teil bis an die Elektrolytoberf(äche reichen. Die untere Fläche 4 des Verschlußstopfens kann. daher abgesetzt werden oder im Querschnitt konkav oder bogenförmig ausgebildet sein. Die in der Figur gezeigte parabelförmige untere Fläche 4 des Verschlußstopfens bewirkt, daß in keiner Stellung des Akkumulators alle Kapillarröhrchen 2 von alkalischen Elektrolyten bedeckt werden, so daß also immer einige auch von der Flüssigkeit frei bleiben.The capillary 2 can all up to the surface of the alkaline Electrolytes 3 out, it is particularly useful if they are only partially up to the electrolyte surface. The lower surface 4 of the sealing plug can. therefore be stepped or concave or arcuate in cross-section be. The parabolic lower surface 4 of the sealing plug shown in the figure causes that in no position of the accumulator all capillary 2 from alkaline Electrolytes are covered, so that some are always free of the liquid stay.

Der Zweck dieser Form ist noch ein anderer. Mit Hilfe der in der Figur angedeuteten Füllvorrichtung 5 ist es möglich, destilliertes Wasser 6 durch die Kapillaren zu drücken, ohne das Ventil abzunehmen, so lange, bis der Elektrolytspiegel die äußeren Kanäle erreicht und dort alkalische Elektrolyten herausdrückt und damit das Merkmal des richtig gefüllten Akkumulators abgibt. Die Oberfläche 7 des Verschlußstopfens ist zu diesem Zweck abgesetzt.The purpose of this form is still another. With the help of the in the figure indicated filling device 5, it is possible to use distilled water 6 through the Pressing the capillaries without removing the valve until the electrolyte level is reached reaches the outer channels and there presses out alkaline electrolytes and thus gives the characteristic of the correctly filled accumulator. The surface 7 of the sealing plug is discontinued for this purpose.

Dadurch ergibt sich neben der vereinfachten Wartung des Akkumulators, die die bereits-erwähnten Nachteile des bisherigen Verfahrens vermeidet, auch eine laufende Wartung der Einrichtung, da die an sich schon geringe Gefahr des Zusetzens der Kanäle durch das turnusmäßige Druckspülen mit destilliertem Wasser (notfalls mit erwärmtem und damit CO., ärmerem Wasser) vermieden wird.As a result, in addition to the simplified maintenance of the accumulator, which avoids the already-mentioned disadvantages of the previous method, also one ongoing maintenance of the facility, as there is already a low risk of clogging of the channels through the regular pressure rinsing with distilled water (if necessary with heated and thus CO., poorer water) is avoided.

Gleichzeitig wird die Einrichtung überwacht, da das Zusetzen der Kapillarröhrchen dadurch erkannt wird, daß dann der Akkumulator nicht oder nur unter Anwendung hohen Druckes zu füllen ist.At the same time, the facility is monitored as the clogging of the capillary tubes it is recognized that the accumulator is then not high or only when high Pressure is to be filled.

Der Innendurchmesser der Kapillarröhrchen liegt bei etwa 0,05 bis 0,3 mm, vorzugsweise bei etwa 0,2 mm, ihre Länge beträgt etwa 15 mm.The inner diameter of the capillary tube is about 0.05 to 0.3 mm, preferably about 0.2 mm, their length is about 15 mm.

Austreten von alkalischem Elektrolyten konnte auch bei Füllhöhe des Elektrolyten über Normalstand trotz heftigen Schüttelns und Erwärmens des Akkumulatorinnenraumes durch die Hand nicht erreicht werden. Ein Innendruck war bei gasendem Akkumulator am Quecksilbermanometer erwartungsgemäß nicht ablesbar. Ein besonderer Vorteil des neuen Verschluß- und Entgasungsstopfens ist seine geringe Bauhöhe, die insbesondere auch seinen Einsatz bei Kopfleuchtenakkumulatoren erlaubt.Leakage of alkaline electrolytes could also occur when the Electrolytes above normal despite violent shaking and heating of the interior of the battery cannot be reached by hand. An internal pressure was when the accumulator was gassing As expected, not readable on the mercury manometer. A particular advantage of the new sealing and degassing plug is its low overall height, which in particular also allows its use in headlight accumulators.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Verschluß- und Entgasungsstopfen für Akkumulatoren, insbesondere für Akkumulatoren mit alkalischem Elektrolyten, der mit kapillaraktiven Spalten zum Entfernen des alkalischen Flektrnlyten aus dem Gasstrom versehen ist, d adurch gekennzeichnet, daß der Grundkuiper (ij ues btoptens in Gasdurchtrittsrichtung mit einer Mehrzahl von Kapillarröhrchen (2) versehen ist. Claims: 1. Sealing and degassing plugs for accumulators, especially for accumulators with alkaline electrolytes, those with capillary-active ones Gaps are provided for removing the alkaline flectrnlyte from the gas stream, characterized by the fact that the basic kuiper (ij ues btoptens in the direction of gas passage is provided with a plurality of capillary tubes (2). 2. Verschluß- und Entgasungsstopfen für Akkumulatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Fläche (4) des Stopfens im Querschnitt konkav oder bogenförmig ausgebildet ist. 5. 2. Sealing and degassing plugs for accumulators according to claim 1, characterized in that the lower surface (4) of the plug is concave or arcuate in cross section. 5. Verschluß- und Entgasungsstopfen für Akkumulatoren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (7) des Grundkörpers (1) zur Aufnahme einer Füllvorrichtung (5) abgesetzt ist. Locking and degassing plugs for accumulators according to claims 1 and 2, characterized in that that the surface (7) of the base body (1) for receiving a filling device (5) is discontinued. 4. Verschluß- und Entgasungsstopfen für Akkumulatoren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Kapillarröhrchen (2) zwischen 0,05 und 0,3 mm, vorzugsweise bei 0,2 nun, liegt.4. Sealing and degassing plugs for accumulators after a or more of Claims 1 to 3, characterized in that the diameter of the capillary tube (2) between 0.05 and 0.3 mm, preferably 0.2 mm.