電化學蓄電池的蓋子部件和具有這種蓋子部件的蓄電池的製作方法

2023-06-28 17:44:41

專利名稱：電化學蓄電池的蓋子部件和具有這種蓋子部件的蓄電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照權利要求1所述的電化學蓄電池的蓋子部件。本發明此外涉及一種按照權利要求14所述的具有這種蓋子部件的蓄電池。
背景技術：
一般地，本發明涉及電化學蓄電池，例如鉛酸蓄電池。簡言之，這種蓄電池具有由殼體下部部件和固定在其上的蓋子部件形成的殼體。在多個電池單格式的蓄電池的情況下，在殼體下部部件中布置一個或多個電池單格壁，由這些電池單格壁形成相互分開的電池單格容器(單格電池槽)。在電池單格容器中設置極板組以及電解質，例如酸。在這種蓄電池中要求在製造結束之後也能夠接觸到殼體內部。因此，已知的是在這種電化學蓄電池的蓋子部件中設置用於液態電解質的加注孔。當加注過程結束時，加注孔用為此設計的封閉塞封閉並且蓄電池應該在實際的運行下使用。例如由W02010/023316A1已知一種電化學蓄電池。這種蓄電池的外部尺寸和一定的部件的位置通過各種標準至少在歐洲被統一化，例如通過德國工業標準DIN EN50342-2。但是，在此期間也存在對具有比通過這些標準規定的最小尺寸更小的尺寸的電化學蓄電池的需求。

發明內容
因此，本發明的目的在於給出一種電化學蓄電池的蓋子部件，利用該蓋子部件可以實現一種比按照標準的 最小蓄電池更小的結構尺寸的電化學蓄電池，但是在其它方面儘可能地提供在製造中和在應用中相同的優點。此外應該給出一種相應的蓄電池。該目的按照權利要求1通過一種電化學蓄電池的蓋子部件來實現，該蓋子部件被設置用於形成蓄電池的殼體的上封蓋，其中，蓋子部件具有多個要用封閉塞封閉的加注孔，加注孔用於將液態電解質加注到殼體中，其中，加注孔相互錯開地布置在至少兩個並排設置的排中。加注孔的相互錯開的布置有利地實現了在小於由DIN EN50342-2規定的最小尺寸的結構尺寸下建造一種電化學蓄電池，但是該蓄電池在其它方面滿足標準的其餘的特徵。加注孔尤其可以具有由直到現在的、較大的蓄電池中已知的尺寸，從而也可以繼續使用所有其餘的部件，如封閉塞，防爆附集物嵌件(或防爆燒結物嵌件)(Ziindschutzfritteneinsatz)和生成瓶(Formationsflaschen)。因此，不僅在這種具有較小結構尺寸的蓄電池的生產的範圍中而且在以後的維護中都不需要進行較大的改變。相反，可以繼續使用現有的部件，這實現了以成本有利的方式製造和維護這種小結構的蓄電池。蓋子部件尤其可以設計成所謂的雙層蓋，其包括上部的蓋子構件和下部的蓋子構件，在它們之間延伸一個或多個除氣道。按照本發明的一個有利的擴展方案，當封閉塞插入加注孔中時，不同排的加注孔的封閉塞在排的延伸方向的橫向上看是重疊地布置的。相應地，在其中插入封閉塞的加注孔的一定的外部尺寸此時在排的延伸方向的橫向上看是重疊地布置的。這實現加注孔和封閉塞在蓋子部件中的一種特別密集排列的布置。由此，與已知的蓄電池相比較，實現了加注孔和封閉塞的一種更大的排列密度。各個排的加注孔相互間尤其具有這樣的間距，即不同排的加注孔的封閉塞在排的延伸方向的橫向上看可以被重疊地布置。按照本發明的一種有利的擴展方案，當封閉塞插入加注孔中時，不同排的加注孔的封閉塞在排的延伸方向上看是重疊地布置的。相應地，其中插入封閉塞的加注孔的一定的外部尺寸此時在排的延伸方向上看是重疊地布置的。這實現在蓋子部件中的加注孔和封閉塞的排列密度的進一步提高。按照本發明的一種有利的擴展方案，蓋子部件被設置成安裝在一個殼體下部部件上，該殼體下部部件具有許多在加注孔的排的延伸方向的橫向上縱向延伸的電池單格壁，通過這些電池單格壁在殼體下部部件中形成在一個惟一的排中布置的、相互分開的電池單格容器(槽)。由此，一方面實現了加注孔和封閉塞在蓋子部件中的一種密集排列的布置，同時實現了在殼體下部部件中電池單格容器與之相適配的布置。電池單格容器可以以已知的方式在一個惟一的排中並排地布置在殼體下部部件中並且基本上方形地成形，從而常規的極板組可以在沒有較大的修改下布置在其中。按照本發明的一種有利的擴展方案，加注孔與一個或多個在蓋子部件中延伸的除氣道連接，其中，這個或這些除氣道通入蓋子部件的一個或多個排氣口中，該排氣口被設置用於經由這個或這些除氣道排出在蓄電池內部形成的氣體。這具有優點，即在電化學蓄電池中要求的除氣可能性可以緊湊地安置在蓋子部件中並且不需要單獨的結構措施。按照本發明的一種有利的擴展方案，除氣道具有圓形的、橢圓形的或矩形的橫截面。按照本發明的一種有利的擴展方案，這個除氣道或這些除氣道基本上在中央延伸通過與這個除氣道或這些除氣道連接的加注孔。這具有優點，即在除氣道和加注孔之間的交割面處形成的孔口相當大並且由此不太容易由於髒物影響而被堵塞。除氣道在此情況下不必一定要精確地在中央延伸通過加注孔，但是，如果與加注孔的中心的偏差小於加注孔的直徑的20 %，則是有利的。按照本發明的一種有利的擴展方案，不同排的加注孔經由一個公共的除氣道相互連接起來。由此取消為加注孔的各排設置單獨的、分開的除氣道的要求，這在一定的蓋子結構的情況下是有利的。公共的除氣道可以關於其中心軸線對稱地布置在加注孔的排之間，或者也可以稍微非對稱地布置。按照本發明的一種有利的擴展方案，該公共的除氣道切向地交割與其連接的加注孔。該公共的除氣道此時可以終止於一個排氣口中，例如一個用於防爆附集物嵌件的容納室中。按照本發明的一種有利的擴展方案，加注孔的不同的排分別具有自己的連續的除氣道，這些除氣道通入分開的除氣孔中。除氣孔在此情況下可以直接形成排氣口或者通入一個公共的容納腔中，該容納腔然後形成排氣口。公共的容納腔尤其可以設計成用於防爆附集物嵌件的容納腔。各個自己的連續的除氣道有利地是單獨地，也就是說相互分開地構造的。防爆附集物嵌件例如可以設計成可插入的塞子，該塞子帶有由阻燃材料製成的防爆附集物(或防爆燒結物)(Ziindschutzfritte)。
按照本發明的一種有利的擴展方案，加注孔的相鄰的排分別具有自己的相鄰的除氣道，這些除氣道在相互間的一種間距下延伸，該間距大於用於防爆附集物嵌件的容納腔的直徑。這具有優點，即不需要分開的通道或多個分開的排氣口，其分別要配設自己的防爆附集物嵌件。除氣道在此情況下在一個有利的擴展方案中設計成直線地延伸。按照本發明的一種有利的擴展方案，用於防爆附集物嵌件的容納腔設計成長形的腔，它的寬度大於高度並且它的寬度此外大於要插入的防爆附集物的直徑。尺寸寬度和高度涉及從外部在蓋子部件處可見的容納腔的輪廓圖，但是不涉及它的進入蓋子部件的內部中的深部延伸長度。這種擴展方案具有優點，即如果除氣道相互間的間距大於要插入的防爆附集物的直徑，那麼此時利用一個惟一的防爆附集物嵌件也可以封閉容納腔。按照本發明的一種有利的擴展方案，相鄰的除氣道相互平行地延伸。尤其可以規定，除氣道在直線方向上相互平行地延伸。開頭所述的目的此外按照權利要求14通過一種具有前述類型的蓋子部件的蓄電池來實現，該蓋子部件固定在蓄電池的一個殼體下部部件上。該固定例如可以通過雷射-透射光焊接、鏡面焊接或其它的用於塑料部件的連接技術實現。在一個有利的設計方案中，蓋子部件和/或殼體下部部件由塑料製造，例如由聚丙烯製造。按照本發明的一個有利的實施方案，該蓄電池設計成至少六個電池單格的蓄電池，尤其是六個電池單格的或十二個電池單格的蓄電池。蓄電池也可以設計成AGM蓄電池，其中，AGM代表吸收性玻璃纖維隔板(Absorptive Glass Mat)。在這種蓄電池中，液態的電解質被結合到一種纖維性的材料中。


以下藉助於實施例在使用附圖下詳細說明本發明。圖1以不同的視圖顯示了第一實施方式中的蓋子部件，和圖2以放大的詳圖顯示了圖1的視圖A的一個局部，和圖3以蓋子部件的俯視圖顯示了安放在殼體下部部件上的蓋子部件，和圖4顯示了蓋子部件和殼體下部部件的側視圖，和圖5以不同的視圖顯示了蓋子部件的第二實施方式。在附圖中相同的附圖標記被用於相互對應的部件。
具體實施例方式圖1以不同的視圖顯示了蓋子部件I的第一實施方式。在視圖A中以俯視圖示出蓋子部件，其在向蓄電池的頂面看去時是可見的。視圖B顯示了沿著由箭頭10給出的剖面線的剖面。視圖C顯示了按照所示的坐標系在y方向上的側視圖。視圖D和E各顯示了在X方向上的側視圖，其中，在視圖D中防爆附集物嵌件被布置在容納腔中和在視圖E中可以看見未帶有防爆附集物嵌件的容納腔。蓋子部件I具有六個除氣孔2，3，它們分別要用封閉塞(沒有示出)封閉。在此情況下可以使用常規的、也可用於更大結構的蓄電池的封閉塞。在蓋子部件I中，第一除氣道4在X方向上延伸並且第二除氣道5與之平行地延伸。第一除氣道4延伸通過下部的三個加注孔2，3，第二除氣道5延伸通過上部的三個加注孔。如尤其是在視圖B中可以看見的那樣，除氣道4，5在蓋子部件I的頂面和底面之間延伸。封閉塞各具有例如O形環類型的上部密封件和下部密封件。可以看見用於上部密封件和下部密封件的支承面13和14。由此使除氣道4，5不僅相對於上部的蓋子構件而且相對於下部的蓋子構件都被密封。在封閉塞中設置例如迷宮形式的氣道，通過這些氣道，在封閉塞被插入除氣孔2，3中的情況下，氣體也可以從蓄電池的內部通過加注孔2，3進入除氣道4，5中。為了避免液態酸不希望地強烈地溢出，可以按照虹吸原理設計封閉塞，從而僅有很少的有限數量的酸在蓄電池翻傾情況下可以進入除氣道4，5。除氣道4，5分別在蓋子部件I的左側和右側終止於排氣口 6中，該排氣口同時被設計成用於防爆附集物嵌件12的容納腔。這樣的防爆附集物嵌件12可以分別插入兩個容納腔6中或者依據蓄電池的希望的應用情況，只插入其中一個容納腔6中。另一個容納腔6此時則被完全封閉,例如用相應的封閉塞來封閉。防爆附集物嵌件12可以設計成可插入的塞子。它具有由阻燃材料製成的防爆附集物13。此外在圖1中可以看見，蓋子部件I具有兩個接線極柱11，如在這種蓄電池中常見的那樣。圖1以及另外的圖以舉例說明的方式顯示了一種六電池單格式的蓄電池。但是本發明也適用於具有較少或較多電池單格數量的蓄電池。如尤其是在視圖A中可以看見的那樣，兩排8，9加注孔被如此相互錯開地布置，即與完全一排的布置相比，如例如在W02010/023316A1的圖1中所示的那樣，形成一種在x方向上的更密集的布置。圖⑵局部地以放大的視圖顯示了圖1的視圖A中的蓋子部件I的中部區域，因此可以更清楚地看見除氣孔以及除氣道4，5的位置。圖3以俯視圖，也就是說，以對應於圖1的視圖A的一個視圖，顯示了蓄電池40，其中，蓋子部件I僅僅部分地示出並且因此可以部分地看見布置在其下面的殼體下部部件30。如可以看見的那樣，殼體下部部件30具有五個在內部延伸的電池單格壁31，通過它們，與殼體部件30的外壁一起，形成六個電池單格容器32，其對應於蓄電池40的電池單格數量。加注孔2，3各布置在一個電池單格室32的上方，因此相應的電池單格腔可以經其加注孔2，3加注液態電解質。圖4顯示了按照圖1的視圖C的蓋子部件I以及以可比較的視圖顯示了在蓋子部件I被固定在殼體下部部件30上之前蓄電池40的殼體下部部件30。再次可以看見電池單格壁31和在其之間形成的電池單格容器32。圖5顯示了按照本發明的蓋子部件I的第二實施方式，該蓋子部件與按照圖1的實施方式的區別在於，除氣道4，5相互更加離開地布置並且相應地，加注孔2，3的排8，9相互間更加遠離。相應地，在除氣道4，5通入容納腔6中所處於的位置處，除氣道4，5的除氣孔相互間也更加遠離。但是為了能夠簡單並且快速地為容納腔6配置一個惟一的防爆附集物嵌件，在圖5中示出了容納腔6以及與其相匹配的防爆附集物嵌件12的一種實施方式，該防爆附集物嵌件具有長形的形狀。容納腔6以及防爆附集物嵌件12具有寬度b，該寬度大於高度h和附加地大於要插入的防爆附集物13的直徑。代替在實施例中示出的兩排8，9加注孔2，3，當然也可以設置多於兩排的加注孔2，3。
權利要求
1.一種電化學蓄電池(40)的蓋子部件(I)，它被設置用於形成蓄電池(40)的殼體(1，30)的上封蓋，其中，所述蓋子部件(I)具有多個要用封閉塞封閉的加注孔(2，3)，所述加注孔用於將液態電解質加注到殼體中，其特徵在於，所述加注孔(2，3)相互錯開地布置在至少兩個並排設置的排(8，9)中。
2.根據權利要求1所述的蓋子部件，其特徵在於，當封閉塞被插入所述加注孔(2，3)中時，不同排(8，9)的加注孔(2，3)的封閉塞在所述排(8，9)的延伸方向的橫向上看是重疊地布置的。
3.根據權利要求1或2所述的蓋子部件，其特徵在於，當封閉塞被插入所述加注孔(2，3)中時，不同排(8，9)的加注孔(2，3)的封閉塞在所述(8，9)的延伸方向上看是重疊地布置的。
4.根據前述權利要求中任一項所述的蓋子部件，其特徵在於，所述蓋子部件(I)被設置用於安裝在一個殼體下部部件(30)上，所述殼體下部部件具有許多在所述加注孔(2，3)的排(8，9)的延伸方向的橫向上縱向延伸的電池單格壁(31)，通過所述電池單格壁，在所述殼體下部部件(30)中形成在一個惟一的排中布置的、相互分開的電池單格容器(32)。
5.根據前述權利要求中任一項所述的蓋子部件，其特徵在於，所述加注孔(2，3)與一個或多個在所述蓋子部件(I)中延伸的除氣道(4，5)連接，其中，這個或這些除氣道(4，5)通入所述蓋子部件(I)的一個或多個排氣口(6)中，所述排氣口被設置用於經由這個或這些除氣道(4，5)排出在蓄電池內部中形成的氣體。
6.根據權利要求5所述的蓋子部件，其特徵在於，所述除氣道(4，5)基本上從中央延伸通過與所述除氣道(4，5)連接的加注孔(2，3)。
7.根據權利要求5至6中任一項所述的蓋子部件，其特徵在於，不同排(8，9)的加注孔(2,3)經由一個共同的除氣道相互連接起來。
8.根據權利要求7所述的蓋子部件，其特徵在於，所述共同的除氣道切向地交割與其連接的加注孔(2，3)。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的蓋子部件，其特徵在於，加注孔(2，3)的不同的排(8，9)分別具有自己的連續的除氣道(4，5)，所述除氣道通入分開的除氣孔中。
10.根據權利要求5至9中任一項所述的蓋子部件，其特徵在於，在所述蓋子部件(I)中的除氣孔通入一個共同的、用於防爆附集物嵌件(12)的容納腔(6)中。
11.根據權利要求5至10中任一項所述的蓋子部件，其特徵在於，加注孔(2，3)的相鄰的排(8，9)分別具有自己的相鄰的除氣道(4，5)，其相互間在一個間距下延伸，所述間距不大於一個用於防爆附集物嵌件(12)的容納腔(6)的直徑。
12.根據權利要求10或11中任一項所述的蓋子部件，其特徵在於，所述用於防爆附集物嵌件(12)的容納腔(6)設計成長形的腔，它的寬度(b)大於高度(h)並且大於要插入的防爆附集物(13)的直徑。
13.根據權利要求5至12中任一項所述的蓋子部件，其特徵在於，相鄰的除氣道(4，5)相互平行地延伸。
14.一種蓄電池(40)，其包括根據前述權利要求中任一項所述的蓋子部件(1)，所述蓋子部件被固定在所述蓄電池(40)的一個殼體下部部件(30)上。
全文摘要
本發明涉及一種電化學蓄電池(40)的蓋子部件(1)，它被設置用於形成所述蓄電池(40)的殼體(1，30)的上封蓋，其中，所述蓋子部件(1)具有多個要用封閉塞封閉的加注孔(2，3)，所述加注孔用於將液態電解質加注到所述殼體中，其特徵在於，所述加注孔(2，3)相互錯開地布置在至少兩個並排設置的排(8，9)中。本發明此外涉及一種具有這種蓋子部件的蓄電池。
文檔編號H01M2/04GK103208596SQ20131002790
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月14日 優先權日2012年1月12日
發明者彼得·施特羅伊爾, 安妮-勞雷·勒杜, 卡斯滕·斯特拉斯堡, 朱利葉斯·馬丁·施瓦布 申請人:Vb汽車電池有限責任公司