DE3000474C2

DE3000474C2 - Gehäuseförmige Abdeckung für einen einteiligen Akkumulator

Info

Publication number: DE3000474C2
Application number: DE3000474A
Authority: DE
Inventors: Ichiro Yokohama Kanagawa Sano
Original assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Current assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Priority date: 1979-01-20
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE3000474A1; US4275128A; GB2042249B; JPS55113260A; GB2042249A; JPS606071B2

Description

Die Erfindung betrifft eine gehäMseförmige Abdekkung für einen einteiligen Akkumulator, mit einer Deckplatte, deren Unterseite mit vertikalen Wänden versehen ist, zwischen denen Ventilationsöffnungen ausgebildet sind, über welche die Akkumulatorzellen .mit einem in der Deckplatte angeordneten Filter in Verbindung stehen, sowie einem Borlenteil.

Gemäß einem älteren Vorschlag der Anmelderin (DE-OS 29 06 538) ist eine Abdeckung für einen Akkumulator so gestaltet, daß Elektr jlyttröpfchen, die von aus dem Akku entweichenden Gas mitgeführt werden, in der Abdeckung aus dem Gas abgeschieden und in den Akku zurückgelenkt werden. Diese Abdeckung, die auf den Akku dicht aufgesetzt wird, weist vertikale Trennwände auf, welche mit der Zelleneinteilung übereinstimmen und über jeder Zelle zusammen mit der oberen Wand der Abdeckung eine Kammer bilden, in der das auf Umwegen durch enge Schlitze zwischen Auffangplatten hindurchströmende Gas über einen gemeinsamen Kanal zu einer Auslaßöffnung gelangt, während der an den Auffangplatten abgeschiedene Elektrolyt über trichterförmige Bodenplatten und durch Verbindungsöffnungen hindurch in die Zellen zurückfließen kann.

Bei einer Abdeckung der eingangs genannten Art (DE-OS 22 54 896) ist ein Unterteil mit drei Stopfenteilen vorgesehen, welche in die entsprechenden Füllöffnungen des Akkus hineinpassen und mit je einer Entlüftungsöffnung versehen sind. An der Oberseite des Unterteils sind bei den Entlüftungsöffnungen aufragende halbkreisförmige Leitwände angesetzt, ferner — ebenfalls aufragend — neben der mittleren Entlüftungsöffnung auf einer Seite eine gerade Leitwand sowie auf der anderen Seite ein kastenförmiger Aufbau, der einen Diffusor umgibt. Die Abdeckung weist ferner eine Deckplatte auf, an deren Unterseite Leitwände parallel zu der geraden Leitwand des Unterteils zwischen dieser sowie den halbkreisförmigen Wänden und den Kastenwänden nach unten ragend angebracht sind. Zwischen diesen Leitwänden und zusätzlichen schräg zu diesen angeordneten kurzen Leitwänden werden Ventilöffnungen gebildet. Diese Anordnung verhindert das Auslaufen von Elektrolyt bei Kippen des Akkus, gestattet aber das Entweichen von Gas. Das aus den Zellen entweichende Gas strömt um die halbkreisförmigen Leitwände herum und durch die Ventilationsöffnungen sowie zwischen den Leitwänden der Deckplatte und dem Boden des Unterteils hindurch zu dem Diffusor, wobei das Gas von der von dem Diffusor entfernten Entlüftungsöffnung außerdem durch eine Aussparung in der geraden Leitwand des Unterteils strömt

ίο Diese bekannte Abdeckung hat den Nachteil, daß Elektrolyttröpfchen von dem Gasstrom mitgeführt werden können, und eignet sich nicht zur Verwendung bei einem einteiligen Akkumulator.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abdeckung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche für einteilige Akkumulatoren geeignet ist, das heißt, gleichzeitig als Akkudeckel dient, und weiche das Auffangen von Elektrolytnebel verbessert, wobei die Abdeckung einfach und kostengünstig sein soll.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventilationsöffnungen im Abstand voneinander in wenigstens einer dsr Seitenwände eines gerneinsamen Entlüftungskanals angebracht sind, und daß jeder Ventilationsöffnung außerhalb des Entlüftungskanals ein spaltenförmiger Raum vorgeschaltet ist, der durch die Seitenwand und eine dieser parallel angeordnete Ablenkwand sowie das Bodenteil gebildet wird, wobei die Umfangskante des Bodenteils und die Umfangskante des Entlüftungskanals flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind.

Das aus der Zelle entweichende Gas muß also den im Vergleich zur Höhe sehr schmalen spaltenförmigen Raum durchströmen, bevor es durch die Ventilationsöffnung in den gemeinsamen Entlüftungskanal gelangt.

J5 Das Abscheiden von Tröpfchen erfolgt in dem spaltenförmigen Raum besser als beim Durchtritt durch einen Spalt wie im Fall der bekannten Abdeckung. Die erfindungsgemäße Abdeckung ist gleichzeitig der Deckel des Akkumulators und als solcher fest mit ihm

■to verbunden.

Die erfindungsgemäße Abdeckung ist kostengüntig herstellbar. Es ist nämlich vorgesehen, in einem einzigen Arbeitsgang den gemeinsamen Entlüftungskanal durch Verschmelzen seiner Seitenwände mit seinem Boden zu bilden und gleichzeitig die Unterkanten der Seitenwand und der Ablenkwand zu verschmelzen, um den Boden des spaltenförmigen Raumes zu bilden; daran schließt sich das Aufbringen der Abdeckung auf den Akkubehälter unmittelbar an.

v> Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und das Herstellverfahren werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. IA und IB auseinandergezogene perspektivische Ansichten einer Ausführungsform der Vorrichtung, F i g. 2 eine Rückansicht der Vorrichtung,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie Ill-Ill in F i g. 2 und

Fig.4 eine Rückansicht eines Abschnitts einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung.

In Fig. IA bezeichnet A einen gepreßten Deckel aus thermoplastischem Kunstharz wie zum Beispiel Polypropylen oder dgl., und der gepreßte Deckel A umfaßt eine gehäuseförmige Deckplatte 1, die gebildet wird aus einer oberen Deckwand la und einer rechteckigen

M Umfangsseitenwand Ib, die sich von deren Umfang nach unten erstreckt, ferner mehrere parallele Zellentrennwände 3, 3. die von der rückseitigen Oberfläche der Deckplatte 1 abstehen, um ihren inneren Hohlraum

in mehrere Zellenkammern 2, 2 ... zu unterteilen, und einander gegenüberliegende Trennwände 4, 4, die sich quer zu diesen Trennwänden 3,3 ... erstrecken, zum Festlegen eines Entlüftungskanals 6 in der Deckplatte; die jeweiligen gegenüberliegenden Wände 4, 4 sind mit entsprechenden schlitzförmigen Ventilationsöffnungen 5, 5 entsprechend den jeweiligen Zellenkammern 2 versehen und sind zusätzlich außerhalb der entsprechenden Öffnungen 5 derart mit entsprechenden Ablenkwänden H versehen, daß diese entsprechende Spalte 7 dazwischen lassen. Auf diese Weise steht der Entlüftungskanal 6 in Verbindung mit den jeweiligen Zellenkammern 2 über die entsprechenden Ventilationsöffnungen 5 und wird dementsprechend als der den Zellenkammern 2, 2 ... gemeinsame Entlüftungskanal ausgebildet

Zusätzlich ist der dargestellte gepreßte Deckel A an seiner hinteren Oberfläche mit rohrförmigen Wänden 11, 11 versehen, die durch Ausbauchen einer der gegenüberliegenden Wände 4, 4 an beiden Enden des Entlüftungskanals nach außen gebildet sind, und diese rohrförmigen Wände 11,11 stehen an ihren Seiten wänden mit der Außenlauft in Verbindung übtr kleine Luftöffnungen 12, 12, die in beiden Seitenabschnitten der Seitenwand Xb der Deckplatte 1 angebracht sind. Die rohrförmigen Wände 11,11 nehmen Gasfilter 13,13 auf. Außerdem ist ein Paar Ablenkwandgruppen 14, 14, die je eine große Anzahl von längs und quer gerichteten Ablenkwänden aufweisen, in dem Entlüftungskanal 6 an der Rückseite des gepreßten Deckels A derart jo angeordnet, daß sie jedem Paar gegenüberliegender Ventilationsöffnungen 5, 5 für jede Zellenkammer 2 gegenüberliegen, und auf diese Weise wird darin je ein Paar von gekrümmten oder Umwegpassagen 15,15 für Gas gebildet.

In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine Flüssigkeitsfüllöffnung, die in der oberen Deckwand la entsprechend jeder Zellenkammer 2 angebracht ist, und das Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Elektrodenpoleinführöffnung, die in jeder der beiden EndzellenkaiTunern angebracht ist, und das Bezugszeichen 18 bezeichnet ein Paar Ansätze zum Führen von Batteriebehälter-Trennwänden.

Fig. IB zeigt ein gepreßtes Bodenteil 9 aus thermoplastischem Kunstharz, zum Beispiel Polypropylen oder dgl., welches festsitzend in dem Entlüftungskanal 6 anzubringen ist. so daß es in Kontakt mit den Innenflächen der gegenüberliegenden Wände 4, 4 steht, um die untere Oberfläche des Entlüftungskanals 6 des vorgenannten gepreßten Deckels .4 zu bedecken, und v> die hintere Oberfläche des Bodenteils 9 ist an den Stellen, die mit den entsprechenden Zellentrennwänden 2 fluchten sollen, mit mehreren vorspringenden Wänden 19 versehen, welche bei der vorgenannten Montage mit der hinteren Oberfläche der Deckwand la in Anlage sein sollen und dazu dienen können, sicherzustellen, daß die Außenfläche des Bodenteils 9 in der horizontalen F.bene gleicher Höhe wie die entsprechenden Zellentrennwände 3 positioniert ist, und auch als Ablenkwände innerhalb des Entlüftungskanals dienen können. Die M) entsprechenden Anlageendkanten der entsprechenden vorspringenden Wände 19 sind mit kleinen Ausschnitten zur Gasventi;alion versehen. Zusätzlich kann das Bodenteil 9 an den Stellen, die den jeweiligen Zellenkammern 2 entsprechen, mit entsprechenden <>ί Eiektrolyt-Rückfluljlnrhern 21 versehen sein, und der Abdeckwandabschnitt, welcher jedes Loch 21 umgibt, ist als trichterförmige Wand 9a ausgebildet, die auf das Rückflußloch 21 zentriürt ist. Ferner sind Rohransätze 22, 22, die bei der Montage des Bodenteils 9 in dem gemeinsamen Kanal 6 festsitzend in den rohrförmigen Wänden 11, 11 anzubringen sind, durch Pressen so geformt, daß sie von einer Seite des Bodenteils 9 vorstehen, so daß die Gasfilter 13, 13 in den rohrförmigen Wänden 11,11 bei ihrer Anbringung darin durch die Rohransätze von unten getragen werden können.

Nachdem das Bodenteil 9 mit dem Deckel A derart zusammengesetzt ist, daß es an der hinteren Fläche des Deckels A in dem Entlüftungskanal 6 angebracht ist und dessen untere Fläche abdeckt, ist die resultierende Abdeckvorrichtung fest und flüssigkeitsdicht an einem (nicht gezeigten) Batteriebehälter anzubringen, um einen flüssigkeitsdichten einteiligen, das heißt, aus einem Block bestehenden, Akkumulator zu bilden durch einen gemeinsamen Prozeß, das heißt, unter Verwendung einer Heizplatte zum Verschmelzen und anschließenden Pressen, urn eine flüssigkeitsdichte Verbindung zu schaffen.

Bei der Herstellung der eniiidungsgciriißen Abdeckvorrichtung und eines Akkumulators mit derselben ist es vorteilhaft und von hohem Nutzeffekt, unter Benutzung eines herkömmlichen, obengenannten Heißabdichtungsprr-zesses das Bodenteil 9 an dem Deckel A flüssigkeitsdicht zu befestigen und die Abdeckwand 10 zur Abdeckung der urteren Fläche der entsprechenden Spalte 7 zu formen. Und zwar werden unter Verwendung der Heizplatte diejenigen Abschnitte des Deckels A, die an der oberen Fläche des Akkumulatorbehäiters anliegen sollen,das heißt, der Umfangskantenabschnitt des Deckels und seine entsprechenden Trennwände 3 in dem bekannten Prozeß durch Erhitzen miteinander verschmolzen. Es ist eine Selbstverständlichkeit, daß gleichzeitig dabei auch die Querabschnitte des Bodenteils 9, die mit den entsprechenden Trennwänden 3 fluchten, durch Erhitzen verschmolzen v/erden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahien würden zusätzlich mittels der Heizplatte die Umfangskante 9a des Bodenteils 9, die gegenüberliegenden Wände 4, 4 (einschließlich der rohrförmigen Wände 11, 11) in der Umgebung der Umfangskante 9a und jedes Paar von Ablenkwänden 8, 8, die an beiden Außenseiten der gegenüberliegenden Wände 4,4 angeordnet sind, durch Erhitzen verschmolzen, wodurch, wie in F i g. 2 gezeigt, das Bodenteil 9 flüssigkeitsdicht mit seinem Umgebungsabschnitt verbunden wird und gleichzeitig die Abdeckwand 10 gebildet wird, die sich dazwischen erstreckt, um die untere Fläche der schlitzförmigen Ventilationsöffnungen 5 und die untere Fläche der Spalte 7 zu verschließen. Natürlich ■ ist wenigstens entweder die gegenüberliegende Wand 4 oder die dieser entgegengesetzte Ablenkwand 8 im voraus mit einer Höhe oder Dicke ausgebildet, die ausreicht, um die Abdeckwand 10 dui'.h Verschmelzen zu forrr.en. Es i:>t üblich und ist vorteilhaft, nach Vollendung der genannten Arbeit durch die Heizplatte die resultierende Abdeckvorrichtur.g unmittelbar in Druckkontakt mit dem Akkurnulatorbehälter zu bringen, um den einteiligen Akkumulator zu erhalten, der die erfindungsgemä= ße Abdeckvorrichtung aufweist.

Bei Betrieb der Abdeckvorrichtung der Erfindung hindert die Abdeckwand 10 das in jeder Zellenkammer des Akkumulatorbehnlters erzeugte Gas daran, direkt zu der schlitzförmigen Öffnung 5 zu strömen.so daß das Gas um die Abdeckwand 10 herumgehen muß und unbedingt durch den Spalt 7 von beiden Enden der

Abdeckwand 10 in den Fntlüftungskanal 6 «strömen muü. und folglich können während der Bewegung des Gases die Elektrolytnebel in dem Gas wirksam beseitigt werden, und außerdem stößt das von der Schlitzöffnung 5 eingeleitete Gas gegen die Ablenkwandgruppe 14 und wird danach nach Passieren der Gasfilter 13, 13 an beiden Enden von den kleinen Luftöffnungen 12, 12 an beiden Enden abgegeben, und auf diesem Weg wird Flüssigkeitsnebel aus dem Gas beseitigt. Die durch die Ablenkwandgruppen aufgefangenen Flüssigkeitsnebel werden durch jede RiickfliiDöffniing 2t des Bndenteils 9 in das Innere jeder Zellenkammer 2 zurückgeführt. Met dieser Gelegenheit kann jede vorspringende W.ind 19 des Bodenteils 9 auch als Trennwand /ur Rückführung der von jeder Zellenkammer 2 abgegebenen Flüssig keitsdämpfe /ur gleichen Kammer dienen, soweit möglich. Die RiickfluBöffnung 21 ist so klein im Durchmesser, daß darin ein film der nickkehrenden r-'!.i(<.;»Lo,i oiWomoi *.~ι ...« ,ι;- Arr» ......ui;«

Ben und das Gas daran /u hindern, von außen in diese einzudringen. Fs kann erwogen werden, wie m F i g. 4 gezeigt, wenigstens eine zusätzliche Ablenkwand 8' vorzusehen, um wenigstens einen zusätzlichen Spalt 7 zwischen ihr und der Ablenkwand 8 zu schaffen, und wenigstens eine zusatzliche Abdeckwand 10' an der unteren Fläche des Spaltes 7 vorzusehen, wodurch die Nebelauffangwirkung weiter verbessert werden kann.

F.rfindungsgemäß sind also an der rückseitigen Oberfläche des Akkumulatordeckels außer dem Bodentcil. welches die untere Fläche des den entsprechenden Zellenkammern gemeinsamen Entlüftungskanals abdeckt, die Ablenkwände so angebracht, daß die entsprechenden Spalte zwischen diesen und der Außenseiie der entsprechenden Ventilationsöffnungen bleiben, die in wenigstens einer der gegenüberliegenden Wände vorgesehen sind, welche zwischen sich den FntlUftungskanal bilden; und das Bodenteil, welches die Spalte bedeckt, ist so vorgesehen, daß die Beseitigungswirkung auf die I Irltrolytnehel. welche in dem in dem Akkumulator erzeugten Gas enthalten sind, verbessert werden kann. Außerdem werden das Verbinden bzw. Befestigen des Bodenteils zur Abdeckung des gemeinsamen Fniluftungskanals und die Formung des Bodenteils zur Abdeckung der Spalte durchgeführt durch Verschmelzen der gegenüberliegenden Wand oder Wände iinti <li_*r Ahjonl* u. άμ\ρ niillrk Wärmt¹ iintnr Vcru't'iidung einer Heizplatte, so daß die Abdeckvoriichtung unter Verwendung dos herkömmlichen Verfahrens der tleißschmelzverbindiing zwischen einem Deckel und einem Akkumulatorbchälter hergestellt werden kann und auf diese Weise die I lerstellung erleichtert sowie der Wirkungsgrad der Herstellung verbessert werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Gehäuseförmige Abdeckung für einen einteiligen Akkumulator, mit einer Deckplatte, deren Unterseite mit vertikalen Wänden versehen ist, zwischen denen Ventilationsöffnungen ausgebildet sind, über welche die Akkumulatorzellen mit einem in der Deckplatte angeordneten Filter in Verbindung stehen, sowie einem Bodenteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationsöffnungen (5) im Abstand voneinander in wenigstens einer der Seitenwände (4) eines gemeinsamen Entlüftungskanals (6) angebracht sind, und daß jeder Ventilationsöffnung (5) außerhalb des Entlüftungskanals (6) ein spaltenförmiger Raum (7) vorgeschaltet ist, der durch die Seitenwand (4) und eine dieser parallel angeordnete Ablenkwand (8), sowie das Bodenteil (9) gebildet wird, wobei die Umfangskante (ßa) des Bodenteils (9) und die Umfangskante des Entlüftungskanals (6) fKiisigkeitsdicht miteinander verbunden sind.