Kontajner na rýchlo nabíjané akumulátorové batérie

Číslo patentu: 280344

Dátum: 06.12.1995

Autor: Stocchiero Olimpio

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Kontajner obsahuje skriňu (3) s najmenej jedným článkom, z ktorých každý je upravený na uloženie kovových dosiek (10) ponorených do elektrolytu a vzájomne prepojených na vytvorenie kladného pólu a záporného pólu. Vrchnák (2) je upevnený na skrini (3) pozdĺž jej okrajových hrán, pričom každý z článkov (3) kontajnera je vybavený najmenej jednou prívodnou rúrkou (7) na prívod elektrolytu, ktorej jeden koniec je pripojený s otvorom vytvoreným vo vrchnáku (2) a ktorej druhý koniec je umiestnený v blízkosti dna skrine (3), a najmenej jednou vyrovnávacou rúrkou (5) na odvádzanie elektrolytu, ktorej jeden koniec je napojený na otvor vytvorený vo vrchnáku (2) a druhý koniec je v úrovni hladiny vnútri článku. Najmenej jedna z prívodných rúrok (7) na prívod elektrolytu je vytvorená na skrini (3) lisovaním a je spojená s vrchnákom (2) pomocou druhej rúrky (6) umiestnenej na vrchnáku (2) a zaústenej do prívodnej rúrky (7) na prívod elektrolytu.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka kontajnera na rýchlo nabíjané akumulátorové batérie, v ktorých prebieha nabíjanie len veľmi krátky čas.V SE-PA 7701184-9 (YUASA BATTERY Co Ltd.) je opísané a zobrazené špeciálne zariadenie na výrobu nabíjacích akumulátorov s elektrolytom, pri ktorých je možné dosiahnuť krátke nabijacie časy. Podstata tohto zariadenia spočíva v tom, že obsahuje zátku upravenú na napojenie na otvor v 0 vrchnáku, aby ňou bolo možné privádzať do akumulátora elektrolyt, pričom táto zátka obsahuje vstupnú rúrku a výstupnú rúrku, ktorými je možne dopravovať clektrolyt, zaisťujúci príslušný náboj na každý článok akumulátora, do vnútrajška akumulátora a opäť von. Vstupná rúrka je dlhšia ako výstupná rúrka a výstupná rúrka je svojím spodným koncom umiestnená tak vysoko, že môže slúžiť ako vyrovnávacia rúrka na udržiavanie požadovanej úrovne hladiny elektrolytu. Vstupná rúrka je v podstate súosová s výstupnou rúrkou a jedna z nich je vložená v druhej. Táto špeciálna zátka je bezpečne zaskmtkovaná alebo inak upevnená na ústí každého článku, ktorým je elektrolyt zavádzaný do vnútrajška, pričom cirkulácia elektrolytu prebieha v dvoch fázach, z ktorých V jednej cirkuluje elektrolyt s nízkou hustotou a v druhej elektrolyt s vysokou hustotou. V priebehu tejto cirkulácie sa elektrolyt ochladzuje mimo vnútorný priestor akumulátora, takže odoberanie tepla v priebehu nabíjania článkov umožňuje skrátenie času potrebného na nabitie článkov. Cirkuláciou a ochladzovaním elektrolytu sa výrazne skracuje nabíjací čas. Pri doteraz používanej a neúplne riešenej technológii sa nabíjanie uskutočňuje zavedením elektrolytu ajeho ponechaním v statickom stave, bez cirkulácie. V takom prípade trvá nabíjanie akumulátorovej batérie niekoľko dní miesto niekoľkých hodín, ako je tomu pri opísanom postupe.Nabíjací postup s nútenou cirkuláciou elektrolytu ale ešte má niektore nedostatky.Jeden z hlavných nedostatkov oplsanćho známeho nabijacieho zariadenia spočíva v tom, že vstupné a výstupné rúrky na prívod a odvod elektrolytu, ktoré sú súčasťou uzatváracej zátky, sa môžu zapchať nečistotami usadenými z cirkulujúceho elektrolytu. Aby sa pri takej poruche mohla cirkulácia obnoviť, je potrebné rýchlosť pohybu cirkulujúceho elektrolytu znížiť alebo pohyb zastaviť, aby sa zátka mohla nahradiť novou. Časté výmeny zátok ale predstavujú veľké stratové časy a tiež zvýšenie nákladov.Úlohou vynálezu je preto odstrániť uvedene nedostatky a vyriešiť konštrukciou kontajnera, ktorá by bola vhodná na rýchlu cirkuláciu elektrolytu na prvé nabíjanie, aby cirkulácia elektrolytu mohla prebiehať čo najrýchlejšie a najspoľahlivejšie bez prerušovania.Okrem toho má byť vynálezom odstránené zapchávanie rúrok, vyvolávanć spravidla opakovaným používaním rovnakých zariadení na nabíjanie rôznych článkov.Ďalšou úlohou vynálezu je vytvorenie takého kontajnera, ktorý by bol vhodný na udržiavanie cirkulácie elektrolytu s vyššou účinnosťou.Konečne poslednou úlohou vynálezu je vytvorenie lacnćho kontajnera, ktorého použitie by bolo ekonomickejšie v porovnaní s doteraz používanými spôsobmi a zariadeniami.Tieto úlohy sú vyriešené pre kontajner podľa vynálezu,obsahujúci skriňu s najmenej jedným článkom, z ktorých každýje upravený na uloženie kovových dosák ponorených do elektrolytu a vzájomne prepojených na vytvorenie kladného pólu a zápomého pólu, a vrchnák upevnený na skriňu pozdĺž jej okrajových hrán, pričom každý z článkov kontajnera je vybavený najmenej jednou prívodnou rúrkou na prívod elektrolytu, ktorej jeden koniec je prepojený s otvorom vytvoreným vo vrchnáku a ktorej druhý koniec je umiestnený v blizkosti dna skrine, a najmenej jednou vyrovnávacou nĺtrkou na odvádzanie elektrolytu, ktorej jeden koniec je napojený na otvor vytvorený vo vrchnáku a druhý koniec je v úrovni hladiny vnútri článku. Podstata vynálezu spočíva v tom, že najmenej jedna z prívodných rúrok na prívod elektrolytu je vyformovaná priamo na skrini lisovaním a je spojená s vrchnákom pomocou inej rúročky umiestnenej na vrchnáku a zaústenej do prívodnej rúrky na prívod elektrolytu.Vo výhodnom uskutočnení vynálezu je do vrchnáka vlísovaná vyrovnávacia rúrka a prívodná rúrka a vyrovnávacia rúrka sú vyformované na skrini a sú prepojené s povrchom vrchnáka dvomi rúročkami vyformovanými vo vrchnáku a umíestnenými proti prívodnej rúrke a vyrovnávacej rúrke, pričom spoje rúročiek s prívodnou rúrkou a vyrovnávacou rúrkou sú pri tesnom uložení vrchnáka na skrini utesnené.V ďalšom výhodnom uskutočnení vynálezu sú prívodná rúrka na prívod elektrolytu a vyrovnávacia rúrka umiestnene na vzájomne protiľahlých stranách každého článku,najmä v diagonálne protiľahlých miestach, aby sa dosiahla vírivá cirkuláeia elektrolytu vnútri článkov a aby sa tiež elektrolytom účinnejšie pokryli všetky dosky, ktoré majú byť ponorene do elektrolytu.Možnosť vytvorenia väčšieho počtu prívodných a výstupných kanálikov a elektrolyt umožňuje zvýšenie prietoku a v dôsledku toho skrátenie nabíjacieho času.Jedna z výhod vyplývajúcich zo skrátenia času nabíjania spočíva v tom, že je možné vyrábať nenabité akumulátory, ktoré sú dokonale inertné a môžu byť skladované aj dlhší čas tak, aby pritom neprebiehal proces stamutia.Okrem toho je možné predpokladať, že sa výrobný cyklus pri výrobe akumulátorových batérií podstatne zmení, pretože prvé nabíjanie akumulátora, ktoré prebieha len veľmi krátky čas, bude môcť byť presunuté na distribútorov akumulátorov, ktorí môžu zaistiť nabitie tesne pred predajom zákazníkovi.Ak je okrem toho najmenej jedna prívodná rúrka na prívod elektrolytu vytvorená pri formovacom procese skrine akumulátora, potom tvorí jeden celok so skriňou. Pri tomto uskutočnení nedochádza k redukcii vnútomćho priestoru skrine, ktorý je možne využiť na osadenie dosák vkladaných do nádoby akumulátora.Prehľad obrázkov na výkresochVynález bude ďalej objasnený pomocou príkladov uskutočnenia zobrazených na výkresoch, kde znázorňujú obr. l axonometrický pohľad na rozložený kontajner podľa vynálezu na jednočlánkové akumulátory, ktorého skriňa je oddelená od vrchnáka,obr. 2 axonometrický pohľad na zložený kontajner z obr. 1,ktorého skriňaje uzatvorená vrchnákom,obr. 3 axonometrický pohľad na vrchnák kontajnera podľa vynálezu, upravený na viacčlánkové akumulátory, SK 280344 B 6obr. 4 skriňu upravenú na spojenie s vrchnákom z obr. 3,obr. 5 axonometrický pohľad na ďalšie altematívne príkladnć uskutočnenie vrchnáka aobr. 6 euconometrický pohľad na skriňu upravenú na spojenie s vrchnákom z obr. 5.Zo zobrazených príkladov je zrejmé, že akumulátor 1 zobrazený na obr. 2 v zostavenom stave je jednočlánkovým akumulátorom a obsahuje vrchnák 2 a skriňu 3. Vo vrchnáku 2 sú vytvorené otvory 4, 8 na uloženie kladného a zápomého pólu, ako je to zrejme z obr. l a 2, aje v ňom tiež uložená vyrovnávacia rúrka 5 slúžiaca na udržiavanie hladiny elektrolytu a zobrazená tiež na obr. l a 2. Vo výhodnom príkladnom uskutočnení vrchnáka 2 je táto vyrovnávacia rúrka 5 vytvorená spoločne s vrchnákom 2 pri jeho vstrekovacom formovaní. V rohu vrchnáka 2, uhlopriečne protiľahlom na roh vybavený vyrovnávacou rúrkou 5, je upravená pripojovacia rúrka 6, ktorá môže byť rovnako vyformovaná spoločne s vrchnákom 2 pri jeho vstrekovacom formovaní a ktorá sa pozdejšíe vsunie, ako bude ešte podrobnejšie objasnené, do zvislej prívodnej rúrky 7, ktorá je súčasťou skrine 3. Táto zvislá prívodná rúrka 7 je využívaná na dolievanie elektrolytu a v tomto príkladnom uskutočnení je priamo vyformovaná pozdĺž vnútomej steny skrine 3, pričom prebieha v celej jej výške spodné vyústenie, sa nachádza kúsok nad dnom skrine 3. Po nasadení a utesnenom spojení vrchnáka 2 so skriňou 3 a po osadení akumulátorových prvkov 10 do jej vnútomého priestoru sa zúžené rúročka na spodnom konci pripojovacej rúrky 6 vsunie do zvislej prívodnej rúrky 7, takže sa vytvorí prepojený prívodný kanálik. Pri privádzaní elektrolytu do akumulátora 1 druhou nírkou 6 a zvislou prívodnou rúrkou 7 v priebehu prvého plnenia, pri ktorom sú obidve rúrky 6, 7 vzájomne prepojené, priteká elektrolyt priamo na dno skrine 3 a postupne zaplavuje akumulátorové prvky 10, až vyplni vnútomý priestor akumulátorových článkov do homej úrovni,vymedzenej výškou spodného konca vyrovnávacej rúrky 5. Ak dosiahne hladina elektrolytu výšku tejto vyrovnávacej rúrky 5, vyteká zjej horného konca a necháva výšku vnútomej hladiny nezmenenú. Dôsledkom tohto stavu je cirkulácia elektrolytu medzi pripojovacou rúrkou 6, výtokovým otvorom a vyrovnávacou rúrkou 5, ktorou sa udržuje stála výška hladiny elektrolytu.Diametrálne protiľahlá poloha pripojovacej rúrky 6 a prívodnej rúrky 7 vzhľadom na vyrovnávaciu rúrku 5 zamedzuje vzniku oblasti na kovových častiach, ktoré by neboli pokrytć čerstvým elektrolytom. Okrem možnosti vytvorenia prívodných rúrok a výtokových rúrok s väčším prietokovým prierezom alebo vo forme skupiny takých rúrok na vytvorenie ako prívodných rúrok alebo odtokových rúrok je možné zaistiť pomerne veľký prietok elektrolytu,aby sa tak vytvorili podmienky na optimálne skrátenie času nabíjania. Je tiež skutočnosťou, že väčšia rýchlosť cirkulácíe elektrolytu urýchľuje nabíjací proces akumulátora 1 a na druhej strane je nabíjací proces urýchľovaný tým, že elektrolyticky kúpeľ ovplyvňuje v takom prípade veľmi intenzívnejšie všetky dosky akumulátora l.V príklade znázornenom na obr. 3 a 4 je znázomene uskutočnenie vrchnák 30 a skrine 20 spúšťacieho akumulátora motorového vozidla, ktorýje vytvorený z niekoľkých akumulátorových článkov 11, 12, 13. V tomto príklade je každý z akumulátorových článkov 11, 12, 13 vybavený prívodnou rúrkou 14, 16, 18 na prívod elektrolytu a vyrovnávacou rúrkou 15, 17, 19. Presnejšie povedané, prvý aku mulátorový článok 11 je vybavený prvou prívodnou rúrkou 14 a prvou vyrovnávacou rúrkou 15, druhý akumulátorový článok 12 je vybavený druhou prívodnou rúrkou 14 a druhou vyrovnávacou rúrkou 17 a tretí akumulátorový člnok 13 je vybavený treťou prívodnou rúrkou 18 a treťou vyrovnávacou rúrkou 19. Všetky prívodné rúrky 14, 16, 18 sú súčasťou skrine 20, zatial čo vyrovnávacie rúrky 15, 17, 19 patria vrchnáku 30, ktorý je potom utesnene upevnený na skrini 20. Tiež V tomto prípade je každá z prívodnýeh rúrok 14, 16, 18, upravených na vrchnáku 30, vybavená pripojovacou rúrkou 141, 161, 181 so zúženýrn koncovým úsekom, ktorý umožňuje nasunutie na prívodné rúrky 14, 16,18 vytvorené ako súčasť skrine 20 a ktoré dosahujú až do úrovne vrchnáka 30.Je zrejmé, že pri kontajneri podľa vynálezu je možné dosiahnuť potrebnú cirkuláciu elektrolytu pomocou jednoduchých technických cirkulačných prostriedkov predstavovaných rúrkami, ktorými prúdi elektrolyt, pričom cirkulácia je udržiavaná napríklad čerpadlem.Ďalšie alternatívne uskutočňovanie vynálezu je zobrazené na obr. 5 a 6, z ktorých je zrejmé, že vrchnák 50 je vybavený okrem otvorov 51, 52 obidvoch pólov akumulátora aj dvomi kanálikmi 53, 54 vyformovanými na vrchnáku 50, pričom tieto kanáliky 53, 54 majú rovnaký priemer a rovnakú hrúbku ako prívodná rúrka 61 a vyrovnávacia rúrka 62, ktore sú vyformované na stenách skrine 60 pri jej výrobe.Pri tomto príkladnom uskutočnení je po utesnenĺ vrchnáka 50 po obvode skrine 60 napojený prvý kanálik 53 utesneným spojom na prívodnú rúrku 61 a podobne je druhý kanálik 54 utesnene napojený na vyrovnávaciu rúrku 62.V príkladoch zobrazených na obr. l, 2 a 3 je zobrazené,že prívodnć rúrky na prívod elektrolytu sú vyformovane pri výrobe vnútri skrine. Týmto riešením je dosiahnutý taký stav, že prívodná rúrka vnútri schránky nezmenšuje vnútorný priestor využívaný na uloženie dosák vkladaných do schránky.Na riešenie podľa vynálezu nie je podstatné, či sú prívodne rúrky alebo kanálíky na prívod elektrolytu vytvorené ako súčasť schránky alebo sú vyformované samostatne a len potom uložené do skrine a upevnené na vrchnáku.Pri inom riešení môže byť prívodná rúrka vyforrnovaná súčasne s vrchnákom a len potom môže byť zavedená do elektrolytu.l. Kontajner na rýchlo nabíjanć akumulátorove batérie,obsahujúci skriňu s najmenej jedným článkom, z ktorých každýje upravený na uloženie kovových dosák ponorených do elektrolytu a vzájomne prepojených na vytvorenie kladného pólu a zápoměho pólu, a vrchnák upewiený na skrini pozdĺž okrajových hrán jej otvorenej strany, pričom skriňa kontajnera je vybavená najmenej jednou prívodnou rúrkou na prívod elektrolytu, ktorej jeden koniec je prepojený s otvorom vytvoreným vo vrchnáku a ktorej druhý koniec je umiestnený v blízkosti dna skrine, a najmenej jednou vyrovnávacou rúrkou na odvádzaníe elektrolytu, ktorej jeden koniecje napojený na otvor vytvorený vo vrchnáku a druhý koniecje V úrovni hladiny vnútri článku, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že najmenej jedna z prívodný rúrok (7, 14, 16, 18, 61) na prívod elektrolytu je vyformovaná na skrini (3, 20, 60) aje spojená s vrchnákom (2, 30, 50) kontajnera pomocou pripojovacej rúrky (6, 141, 161, 181) upravenej na vrchnáku (2, 30, 50) a zaústenej do prívodnej rúrky (7, 14, 16, 18, 61) na prívod elektrolytu.2. Kontajner podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že do vrchnáka (2, 30, 50) je vlisovaná vyrovnávacia rúrka(5, 15, 17, 19, 62). 3. Kontajner podľa nároku 1, v y z n a č. u j ú c i s a t ý m , že prívodná růrka (61) a vyrovnávacia rúrka(62) sú vyformované na skrini (60) a sú prepojené s p 0 vrchom vrchnáka (50) dvomi kanáhkmí (53, 54) vyformovanýmí vo vrchnáku (50) a umiestnenýmí proti prívodnej rúrke (61) a vyrovnávacej rúrke (62), pričom kanálíky (53,54) sú napojené na prívodnú rúrku (61) a vyrovnávaciu rúrku (62) pri uložení vrchnáka (50) na skriní (60) utesnenými spojmi. 4. Kontajner podľa nárokov 1 až 3, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že prívodná rúrka (7, 14, 16, 18,61) na prívod clektrolytu a vyrovnávacia rúrka (5, 15, 17,19, 62) sú umiestnené na vzájomne protiľahlých stranách skrine (3, 20, 60) kontajnera, najmä v jej diagonálne protiľahlých rohoch.

MPK / Značky

MPK: H01M 2/04, H01M 2/40

Značky: kontajner, akumulátorové, nabíjané, baterie, rýchlo

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-280344-kontajner-na-rychlo-nabijane-akumulatorove-baterie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kontajner na rýchlo nabíjané akumulátorové batérie</a>

Podobne patenty