DE3000474A1

DE3000474A1 - Abdeckvorrichtung fuer einen einteiligen akkumulator

Info

Publication number: DE3000474A1
Application number: DE19803000474
Authority: DE
Inventors: Ichiro 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: 1980-07-24
Also published as: JPS606071B2; US4275128A; GB2042249B; DE3000474C2; JPS55113260A; GB2042249A

Description

FURUKAWA DENCHI KABUSHIKI KAISHA
2-16-1, Hoshikawa, Hodogaya-ku
Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

Abdeckvorriclitung für einen einteiligen Akkumulator

Die Erfindung betrifft eine Abdeckvorrichtung für einen einteiligen Akkumulator mit einem Entlüftungskanal, der mehreren inneren Zellenkammern gemeinsam ist.

Eine herkömmliche Akkumulator-Abdeckvorrichtung dieser Art ist so aufgebaut, daß die obere Wand eines Deckels mit Öffnungen zum Kommunizieren der jeweiligen Zellenkammern mit dem Äußeren versehen ist und eine kanalförmige Entlüftungspassage an der Außenfläche des Deckels vorgesehen ist; dies bringt den Nachteil mit sich, daß oft ein Auslaufen von Elektrolyt an der Außenfläche des Deckels auftritt. Um dies zu verbessern, hat der Anmelder dieser Anmeldung früher eine Abdeckvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher ein Deckel an seiner Rückseite mit einander gegenüberliegenden Wänden versehen ist, die quer zu mehreren Zellenkammern verlaufen, so daß in dem Deckel ein Entlüftungskanal gebildet wird, der den entsprechenden Zellenkammern gemeinsam ist.

Wie in der japanischen, ungeprüften Veröffentlichung No. 144747/ Showa 52 (1977) offenbart, ist diese vorgeschlagene Abdeckvorrichtung so aufgebaut, daß entsprechende

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Öffnungen, welche durch entsprechende Anbringung in den gegenüberliegenden Wänden mit den entsprechenden Zellenwänden in Verbindung stehen, an ihren äußeren, unteren Flächen offen bleiben; diese Vorrichtung hat den Mangel, daß in dem Fall, in dem sie auf einen Batteriebehälter angewandt wird und als Batterie in Betrieb ist, Gas mit einem Gehalt von Elektrolytnebel, das aus entsprechenden Zellenkammern in dem Batteriebehälter aufsteigt, unmittelbar durch die entsprechenden Öffnungen abgegeben wird und daraus eine Abnahme der Elektrolytmenge in den Zellen relativ leicht und in kurzer Zeit resultiert.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer Abdeckvorrichtung für einen einteiligen Akkumulator, bei welcher der vorgenannte Mangel beseitigt ist, und bei welcher ein Elektrolytverlust als Ergebnis von Elektrolytnebeln so gut wie möglich verhindert wird und die Nebelauffangfunktion verbessert wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine gehäuseförmige Deckplatte an ihrer Rückseite mit einander gegenüberliegenden Wänden versehen ist, die quer zu Zellentrennwänden verlaufen, welche das Innere der Deckplatte in mehrere Zellenkammern unterteilen, daß wenigstens eine der gegenüberliegenden Wände mit Ventilationsöffnungen entsprechend den jeweiligen Zellenkammern versehen ist, so daß ein Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Wänden als gemeinsamer Entlüftungskanal ausgebildet wird, der über die Ventilationsöffnungen mit den jeweiligen Zellenkammern in Verbindung steht, daß Ablenkwände außerhalb der jeweiligen Ventilationsöffnungen derart angeordnet sind, daß sie entsprechende Spalte dazwischen lassen, und daß eine Abdeckwand, welche die Unterseite des gemeinsamen Entlüftungskanals abdeckt, sowie eine Abdeckwand vorgesehen sind, welche die Unterseiten der entsprechenden Spalte abdeckt.

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Natürlich können die Abdeckwände aus einer einzigen, einteiligen Deckplatte oder aus gesonderten einzelnen Deckplatten gebildet sein.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung, das die Herstellung der vorgenannten Abdeckvorrichtung erleichtert und das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein gepreßter Deckel angefertigt wird, der eine gehäuseförmige Deckplatte aufweist sowie mehrere Zellentrennwände, die an der Rückseite der Deckplatte zur Unterteilung ihres Inneren in mehrere Zellenkammern vorgesehen sind, gegenüberliegende Wände, die quer .zu den Zellentrennwänden verlaufen, Ventilationsöffnungen, die in wenigstens einer der gegenüberliegenden Wände so angebracht sind, daß sie den jeweiligen Zellenkammern entsprechen, einen gemeinsamen. EntLüftungskanal, der in dem Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Wänden gebildet wird und über die Ventilationsöffnungen mit den jeweiligen Zellenkammern in Verbindung steht, und Ablenkwände, die so außerhalb der jeweilgen Ventilationsöffnungen angeordnet sind, daß sie entsprechende Spalte dazwischen lassen, ferner, daß eine gepreßte Abdeckplatte, die gesondert angefertigt wird und den entsprechenden Zellenkammern gemeinsam ist, in dem gemeinsamen Entlüftungskanal montiert wird, daß danach mittels einer Heizplatte die Umfangskante der gepreßten Abdeckplatte und die Umfangskante des gemeinsamen Entlüftungskanals durch Erhitzen miteinander verschmolzen werden, so daß sie flüssigkeitsdicht aneinander haften, und daß gleichzeitig die untere Kante der gegenüberliegenden Wand und die untere Kante der entsprechenden Ablenkwand an der Außenseite der Wand durch Erhitzen miteinander verschmolzen werden, um eine Abdeckwand an der Unterseite der jeweilgen Spalte zu bilden.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, indem

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von einer Heizplatte Gebrauch gemacht wird, die im üblichen Fall der Verbindung einer Abdeckvorrichtung mit einem Batteriebehälter durch Heißverschmelzen verwendet wird, ist dies insofern vorteilhaft, als ein einteiliger Akkumulator mit der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung unmittelbar nach der Herstellung dieser Abdeckvorrichtung erhalten werden kann.

Das vorteilhafteste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und das des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Figuren

IA und IB auseinandergezogene perspektivische Ansichten einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Figur 2 eine Rückansicht der Vorrichtung; Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2;

und
Figur 4 eine Rückansicht eines Abschnitts einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung.

In Figur 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 Umfangsseitenwand Ib, die sich von deren Umfang nach unten erstreckt, ferner mehrere parallele Zeilentrennwände 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. zum Festlegen eines Entlüftungskanals 6 in der Deckplatte, die sich quer zu diesen Trennwänden 3, 3 ... erstrecken; die jeweiligen gegenüberliegenden Wände .4, 4 sind mit entsprechenden schlitzförmigen Ventilationsöffnungen 5, 5 entsprechend den jeweiligen Zellenkammern 2 versehen und sind zusätzlich außerhalb

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der entsprechenden Öffnungen 5 derart mit entsprechenden Ablenkwänden 8 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 sind an ihren Seitenwänden mit der Außenlauft in Verbindung gebracht über kleine Luftöffnungen 12, 12, die in beiden Seitehabschnitten der Seitenwand Ib der Deckplatte 1 angebracht sind. Die rohrförmigen Wände 11, 11 sind mit entsprechenden Gasfiltern 13, 13 vollgestopft. 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 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 Endzellenkammern angebracht ist, und das Bezugszeichen 18 bezeichnet ein Paar Ansätze zum Führen von Batteriebehälter-Trennwänden.

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Figur IB zeigt eine gepreßte Abdeckwand 9 aus thermoplastischem Kunstharz, zum Beispiel Polypropylen oder dgl., welche festsitzend in dem Entlüftungskanal 6 anzubringen ist, so daß sie in Kontakt mit den Innenflächen der gegenüberliegenden Wände 4, 4 steht, um die untere Oberfläche des Entlüftungskanals 6 des vorgenannten gepreßten Deckels A zu bedecken, und die hintere Oberfläche der Abdeckwand 9 ist an den Stellen, die mit den entsprechenden Zellentrennwänden 3 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 der Abdeckwand 9 in der horizontalen Ebene gleicher Höhe wie die entsprechenden Zellentrennwände 3 positioniert ist, und auch als Ablenkwände innerhalb des Entlüftungskanals dienen können. Die entsprechenden Anlageendkanten der entsprechenden vorspringenden Wände 19 sind mit kleinen Ausschnitten zur Gasventilation versehen. Zusätzlich kann die Abdeckwand 9 an den Stellen, die den jeweiligen Zellenkammern 2 entsprechen, mit entsprechenden Elektrolyt-Rückflußlöchern 21 versehen sein, und der Abdeckwandabschnitt, welcher jedes Loch 21 umgibt, ist als trichterförmige Wand 9a ausgebildet, die auf das Rückflußloch 21 zentriert ist. Ferner sind Rohransätze 22, 22, die bei der Montage der Abdeckwand 9 in dem gemeinsamen Kanal 6 festsitzend in den rohrförmigen Wänden 11, 11 anzubringen sind, durch Pressen so geformt, daß sie von einer Seite der Abdeckwand 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 die Abdeckwand 9 mit dem Deckel A derart zusammengesetzt ist, daß sie 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

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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, um eine flüssigkeitsdichte Verbindung zu schaffen.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung und eines Akkumulators mit derselben ist es e'rf indungsgemäß vorteilhaft und von hohem Nutzeffekt, unter Benutzung solch eines herkömmlichen, obengenannten Heißabdichtungsprozesses einen Vorgang der flüssigkeitsdichten Befestigung der Abdeckwand 9 an dem Deckel A und einen Vorgang der Formung der Abdeckwand 10 zur Abdeckung der unteren Fläche der entsprechenden Spalte 7 durchzuführen. Und zwar werden unter Verwendung der Heizplatte diejenigen Abschnitte des Deckels A, die an der oberen Fläche des Akkumulatorbehälters 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 der Abdeckwand 9, die mit den entsprechenden Trennwänden 3 fluchten, durch Erhitzen verschmolzen werden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zusätzlich mittels der Heizplatte die Umfangskante 9a der Abdeckwand 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 Figur 2 gezeigt, die Abdeckwand '9 flüssigkeitsdicht mit ihrem 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

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entgegengesetzte Ablenkwand 8 im voraus mit einer Höhe oder Dicke ausgebildet, die ausreicht, um die Abdeckwand 10 durch Verschmelzen zu formen. Es ist üblich und ist vorteilhaft, nach Vollendung der genannten Arbeit durch die Heizplatte die resultierende Abdeckvorrichtung unmittelbar in Druckkontakt mit dem Akkumulatorbehälter zu bringen, um den.einteiligen Akkumulator zu erhalten, der die erfindungsgemäße Abdeckvorrichtung aufweist.

Bei Betrieb der Abdeckvorrichtung der Erfindung hindert die Abdeckwand 10 das in jeder Zellenkammer des Akkumulatorbehälters 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 Entlüftungskanal 6 strömen muß, 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 während dieses Laufs erfährt das Gas wieder einen Flüssignebel-Beseitigungsvorgang. Die durch die Ablenkwandgruppen aufgefangenen Elüssigkeitsnebel werden durch jede Rückflußöffnung 21 der Abdeckwand 9 in das Innere jeder Zellenkammer 2 zurückgeführt. Bei dieser Gelegenheit kann jede vorspringende Wand 19 der Abdeckwand 9 auch als Trennwand zur Rückführung der von jeder Zellenkammer 2 abgegebenen Flüssigkeitsdämpfe zur gleichen Kammer dienen, soweit möglich. Die Rückflußöffnung 21 ist so klein im Durchmesser, daß darin ein Film der rückkehrenden Flüssigkeit erzeugt werden kann, um die Öffnung zu verschließen und das Gas daran zu hindern, von außen in diese einzudringen. Es kann erwogen werden, wie in Figur 4 gezeigt, wenigstens eine zusätzliche Ablenkwand 8¹ vorzusehen, um wenigstens einen zusätzlichen Spalt 7' zwischen ihr und der Ablenkwand 8 zu

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schaffen, und wenigstens eine zusätzliche Abdeckwand 10' an der unteren Fläche des Spaltes 7¹ vorzusehen, wodurch die Nebelauffangwirkung weiter verbessert werden kann.

Erfindungsgemäß sind also an der rückseitigen Oberfläche des Akkumulatordeckels außer der Abdeckwand, welche die untere Fläche des den entsprechenden Zellenkammern gemeinsamen Entlüftungskanals abdeckt, die Ablenkwände so angebracht, daß die entsprechenden Spalte zwischen diesen und der Außenseite der entsprechenden Ventilationsoffnungen bleiben, die in wenigstens einer der gegenüberliegenden Wände vorgesehen sind, welche zwischen sich den Entlüftungskanal bilden; und die Abdeckwand, welche die Spalte bedeckt, ist so vorgesehen, daß die Beseitigungswirkung auf die Elektrolytnebel, welche in dem in dem Akkumulator erzeugten Gas enthalten sind, verbessert werden kann. Außerdem werden erfindungsgemäß das Verbinden bzw. Befestigen der Abdeckwand zur Abdeckung des gemeinsamen Entlüftungskanals und die Formung der Abdeckwand zur Abdeckung der Spalte durchgeführt durch Verschmelzen der gegenüberliegenden Wand oder Wände und der Ablenkwände mittels Wärme unter Verwendung einer Heizplatte, so daß die Abdeckvorrichtung unter Verwendung des herkömmlichen Verfahrens der Heißschmelzverbindung zwischen einem Deckel und einem Akkumulatorbehälter hergestellt werden kann und auf diese Weise die Herstellung erleichtert sowie der Wirkungsgrad der Herstellung verbessert werden können.

Der Patentanwalt

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Claims

FURUKAWA DENCHI KABUSHIKI KAISHA 2-16-1, Hoshikawa, Hodogaya-ku Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan Ansprüche:

1. Abdeckvorrichtung für einen einteiligen Akkumulator, dadurch gekennzeichnet, daß eine gehäuseförmige Deckplatte (1) an ihrer Rückseite mit einander gegenüberliegenden Wänden (4,4). versehen ist, die quer zu Zellentrennwänden (3) verlaufen, welche das Innere der Deckplatte (1) in mehrere Zellenkammern (2) unterteilen, daß wenigstens eine der gegenüberliegenden Wände (4,4) mit Ventilationsöffnungen (5) entsprechend den jeweiligen Zellenkammern (2) versehen ist, so daß ein Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Wänden (4,4) als gemeinsamer Entlüftungskanal (6) ausgebildet wird, der über die Ventilationsöffnungen (5) mit den jeweiligen Zellenkammern (2) in Verbindung steht, daß Ablenkwände (8) außerhalb der jeweiligen Ventilationsöffnungen (5) derart angeordnet sind, daß sie entsprechende Spalte (7) dazwischen lassen, und daß eine Abdeckwand (9), welche die Unterseite des gemeinsamen Entlüftungskanals (6) abdeckt, sowie eine Abdeckwand (10) vorgesehen sind, welche die Unterseiten der entsprechenden Spalte (7) abdeckt.

2. Verfahren zur Herstellung einer Abdeckvorrichtung für einen einteiligen Akkumulator, dadurch gekennzeichnet, daß ein gepreßter Deckel (A) angefertigt wird, der eine gehäuseförmige Deckplatte (1) aufweist sowie mehrere Zellentrennwände (3), die an der Rückseite der Deckplatte (1) zur Unterteilung ihres Inneren in mehrere Zellenkammern (2) vorgesehen sind, einander gegenüberliegende Wände (4,4), die quer zu den Zellentrennwänden (3) verlaufen, Ventilationsöffnungen

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(5), die in wenigstens einer der gegenüberliegenden Wände (4,4) so angebracht sind, daß sie den jeweiligen Zellenkammern (2) entsprechen, einen gemeinsamen Entlüftungskanal (6), der in dem Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Wänden (4,4) gebildet wird und über die Ventxlatxonsöffnungen (5) mit den jeweiligen Zellenkammern (2) in Verbindung steht, und Ablenkwände (8), die so außerhalb der jeweiligen Ventilationsöffnungen (5) angeordnet sind, daß sie entsprechende Spalte (7) dazwischen lassen, ferner dadurch gekennzeichnet, daß eine gepreßte Abdeckplatte (9), die gesondert angefertigt wird und den entsprechenden Zellenkammern (2) gemeinsam ist, in dem gemeinsamen Entlüftungskanal (6) montiert wird, daß danach mittels einer Heizplatte die Umfangskante (9a). der gepreßten Abdeckplatte (9) und die Umfangskante des gemeinsamen Entlüftungskanals (6) durch Erhitzen miteinander verschmolzen werden, so daß sie flüssigkeitsdicht aneinander haften, und daß gleichzeitig die untere Kante der gegenüberliegenden Wand (4) und die untere Kante der entsprechenden Ablenkwand (8) an der Außenseite der Wand (4) durch Erhitzen miteinander verschmolzen werden, um eine Abdeckwand (10) an der Unterseite der jeweiligen Spalte (7) zu bilden.

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