具有電解質(zhì)混勻裝置的電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有液態(tài)電解質(zhì)的電池，該電池優(yōu)選用在運(yùn)動(dòng)的車輛中例如用在汽車中、小船中或者飛機(jī)中，并且該電池具有用于電解質(zhì)混勻的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車工業(yè)致力于輕型結(jié)構(gòu)也涉及削減電池重量。然而同時(shí)提高了對(duì)更高的電池效率的要求，因?yàn)槌顺Ｒ?guī)的用于起動(dòng)例如汽車的能量之外，也需要用于額外設(shè)備例如電車窗玻璃升降器、調(diào)節(jié)座椅的調(diào)節(jié)馬達(dá)或者也用于電加熱座椅的能量。此外值得期望的是，電池效率在電池的使用壽命期間盡可能保持在恒定的較高水平上，因?yàn)橐苍絹碓蕉嗟赜秒娍刂撇⑶也僮髋c安全相關(guān)的功能單元例如轉(zhuǎn)向件和制動(dòng)件。電池效率在下面理解為電池的容量以及電池用于發(fā)出電流或者說用于接收電流的能力。電池效率受到了不同的由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的因素的影響。
[0003]由現(xiàn)有技術(shù)公開了用于提高具有液態(tài)電解質(zhì)的電池例如鉛酸電池的功率的措施。鉛酸電池中特殊的問題是酸液的所謂的分層，也就是說酸液濃度關(guān)于電極表面是不均勻的。這使得酸液濃度太高的位置上的電極受到腐蝕，從而降低了電池的使用壽命，并且通過酸液濃度太低的電極位置使得電池不能實(shí)現(xiàn)其完整的效率。
[0004]后面總是將電解質(zhì)稱作酸液，因?yàn)樵谠摪l(fā)明的大多數(shù)應(yīng)用情況下涉及鉛酸電池。然而該發(fā)明能夠應(yīng)用到每種電解質(zhì)傾向于分層的液態(tài)電解質(zhì)電池中。
[0005]因此，發(fā)展了不同的裝置和方法用于混勻酸液，由此所述酸液濃度在電池的所有容積段中是盡可能相同大小的。在靜態(tài)的電池中例如將空氣吹入電解質(zhì)中。
[0006]對(duì)于汽車電池來說公開了酸液混勻裝置，該酸液混勻裝置在加速過程中利用酸液的質(zhì)量慣性。所述技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，從而僅僅示例性地參照文件US4，963，444 以及 DE 297 18 004.5。
[0007]存在具有特別高的結(jié)構(gòu)造型的起動(dòng)器電池。在該起動(dòng)器電池中，存在于上升通道中的酸液必須通過在較大距離上的加速從下向上進(jìn)行擠壓，為此需要更大的能量。因?yàn)橥ㄟ^車輛加速度產(chǎn)生了用于使得通道中酸液進(jìn)行運(yùn)行的能量，所以限制了車輛加速度的大小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]由此，本發(fā)明的目的是提供一種具有電解質(zhì)混勻裝置的電池，該電解質(zhì)混勻裝置如此有效，使得具有更高結(jié)構(gòu)造型的電池也能很好地混勻。
[0009]該目的借助于按權(quán)利要求1所述的電池得到解決，其中，該電池具有:
帶有側(cè)壁、殼體底部以及蓋子的電池殼體。這種布置方案形成了電池單池。通常多個(gè)這種電池單池組成了帶有多份殼體的電池。在優(yōu)選矩形的電池殼體中垂直地布置了板狀的電極。該電極完全以酸液覆蓋。
[0010]至少在電池殼體的一個(gè)側(cè)壁處，以確定的間距并且平行于該側(cè)壁布置了流動(dòng)通道板，從而在電池殼體壁和流動(dòng)通道板之間構(gòu)造了垂直的并且流體密封的流動(dòng)通道。作為該布置的替代方案，所述流動(dòng)通道也可以構(gòu)造成雙壁的流動(dòng)通道板，也就是說構(gòu)造成強(qiáng)烈壓在一起的具有槽狀的空腔橫截面的管道。
[0011]由此，所述流動(dòng)通道的上面的端部是流出槽。在流出槽邊上設(shè)置了混合盆，該混合盆具有垂直的側(cè)壁和水平的底部?；旌吓璧呐徚鞒霾鄣膫?cè)壁形成了流出槽的溢流邊緣。所述混合盆的底部總是位于酸液的根據(jù)運(yùn)行設(shè)置的最小液位的下方并且設(shè)有至少一個(gè)帶有規(guī)定橫截面的底部開口。
[0012]如在實(shí)施例中還要更詳細(xì)地解釋的那樣，在車輛并且由此電池加速時(shí)特定的酸液量通過垂直的流動(dòng)通道向上擠壓，使得酸液從流出槽中出去并且通過溢流邊緣進(jìn)入混合盆中。因?yàn)樗隽鲃?dòng)通道板至少延伸到酸液容積的下面三分之一處并且存在于那里的酸液具有更高的密度，所以具有該更高密度的酸液由此導(dǎo)入混合盆中。
[0013]隨著較高密度的酸液進(jìn)入混合盆的同時(shí)，在加速期間，較輕的酸液也就是具有較低密度的處于混合盆下方的酸液也通過底部開口壓入混合盆中。
[0014]由此，在混合盆中，具有較高密度的酸液與具有較低密度的酸液進(jìn)行混合。
[0015]換句話說，在電池的靜止?fàn)顟B(tài)下，具有較低密度的酸液位于混合盆中，因?yàn)榛旌吓柰ㄟ^底部開口與電池的酸液容積連接。在加速期間，其它具有較低密度的酸液通過底部開口壓入混合盆中，并且同時(shí)更濃的酸液通過流動(dòng)通道從電池箱的下面的容積區(qū)域?qū)牖旌吓柚?。由此，在汽車以及由此電池的加速期間，比在靜止?fàn)顟B(tài)下有更多的酸液存在于混合盆中。
[0016]在混合盆中在加速過程之后混合的酸液(下面稱作混合酸液)，其具有比通過底部開口流入的酸液以及在混合盆中已經(jīng)在混合過程之前存在的酸液略微更高的密度。在加速度降低到數(shù)值零時(shí)，現(xiàn)在存在于混合盆中的混合酸液中較大部分量通過底部開口并且較小部分量通過流動(dòng)通道流回到電池箱中，直到正常的酸液液位再次出現(xiàn)。
[0017]以在混合盆中混勻不同密度的酸液容積也在具有較大結(jié)構(gòu)高度的電池中實(shí)現(xiàn)了比用現(xiàn)有技術(shù)中已知的解決方案所實(shí)現(xiàn)的顯著更好的混合。
[0018]電解質(zhì)的更快的循環(huán)也在電池單池內(nèi)部產(chǎn)生快速的溫度補(bǔ)償，由此提高了電池的使用壽命。這方面是很有意義的，當(dāng)電池例如裝入汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙時(shí)并且通過發(fā)動(dòng)機(jī)熱量輻射在一側(cè)加熱時(shí)。本發(fā)明就此而言也在標(biāo)準(zhǔn)電池中帶來了積極的作用，例如更高的使用壽命以及在電流接收方面和也在電流發(fā)送方面更好的能力。
[0019]按權(quán)利要求2，當(dāng)混合盆的底部開口設(shè)置在具有較高密度的酸液在混合盆底部上也就是直接在流出槽邊上運(yùn)行的位置上時(shí)，還進(jìn)一步改善了混合效果。因?yàn)楦呙芏人嵋簭纳厦嬉缛牖旌吓柚胁⑶規(guī)缀跬瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)稀的酸液從下面流入，所以直接相互碰到的酸液容積相互攪動(dòng)并且由此很好地混合。
[0020]按權(quán)利要求3，在混合盆的位于內(nèi)部的壁中設(shè)置了開口，該開口進(jìn)一步改善了混合效果。
[0021]按權(quán)利要求4設(shè)置了第二混合盆，該混合盆與第一混合盆的位于內(nèi)部的壁聯(lián)接，其中，在第二混合盆的底部中設(shè)置了至少一個(gè)底部開口。由此進(jìn)一步改善了混合效果。
[0022]按權(quán)利要求5，所述第二混合盆的底部位于酸液的最大液位的高度中，也就是說第二混合盆的底部高于第一混合盆的底部。由此進(jìn)一步改善了混合效果。
【附圖說明】
[0023]下面根據(jù)實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
[0024]圖1示出了電池箱單池的橫截面視圖以及第一階段中的酸液液位，
圖2示出了按圖1的物體以及第二階段中的酸液液位，
圖3示出了按圖1的物體以及第三階段中的酸液液位，
圖4示出了按圖1的物體以及第四階段中的酸液液位，
圖5示出了按圖1的物體以及第五階段中的酸液液位，該液位與第一階段的相同，
圖6a、b示出了按圖1的物體的修改過的實(shí)施方式以及其俯視圖，
圖7示出了具有兩個(gè)混合盆的混勻裝置的透視圖，
圖8示出了具有兩個(gè)混合盆的混勻裝置的第二實(shí)施方式的透視圖，
圖9示出了具有6個(gè)單池的電池箱的透視圖。
【具體