混合元件、混合元件的系列和蓄电池制造技术

本发明专利技术涉及一种混合元件(1)，其设计成安装到以液体电解质(7)工作的电化学蓄电池(2)的壳体(3)中，以用于由于在工作期间施加于所述蓄电池的力和/或运动而混合所述电解质，其中，混合元件设计为在相对而置的端部区域上分别设有至少一个开口(10、11)的空心体，从而在空心体中形成通道，该通道通向在相对而置的端部区域中的相应的至少一个开口中，并且在此处由混合元件的材料环绕包围，其中，混合元件包括一个或多个固定肋和/或间隔肋(61、133、134、135、136、137、152、153)，该固定肋和/或间隔肋突出于混合元件(1)的外侧，并且设计与蓄电池(2)的壳体部件接触，以便将混合元件固定在蓄电池中并且/或者将混合元件置于相对壳体部件的某一位置。本发明专利技术还涉及一种混合元件的系列以及一种具有至少一个混合元件的蓄电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合元件、混合元件的系列和蓄电池本专利技术涉及一种混合元件，其设计成安装到以液体电解质工作的电化学蓄电池的壳体中。本专利技术还涉及一种混合元件的系列以及一种具有至少一个混合元件的蓄电池。总的来说，本专利技术涉及以液体电解质工作的蓄电池领域，即例如呈铅酸蓄电池形式的可再充电的电化学蓄电池领域。这种蓄电池例如用作机动车的起动电池。常见类型的混合元件例如从文献WO2011/029035A2或文献DE102010048428Al中已知。因此本专利技术的目的在于给出一种普遍适用的用于电化学蓄电池的混合元件。还给出一种适用于不同蓄电池类型的混合元件的系列，以及一种具有这种混合元件的蓄电池。该目的通过一种混合元件来实现，该混合元件设计成安装到以液体电解质工作的电化学蓄电池的壳体中，以用于由于在工作中施加于蓄电池的力和/或运动而混合电解质，其中，混合元件设计为在相对而置的端部区域上分别设有至少一个开口的空心体，从而在空心体中形成通道，该通道通向在相对而置的端部区域中的相应的至少一个开口中，并且在此处由混合元件材料环绕包围，其中，混合元件包括一个或多个固定肋和/或间隔肋，该固定肋和/或间隔肋突出于混合元件的外侧，并且设计成与蓄电池的壳体部件接触，以便将混合元件固定在蓄电池中并且/或者将混合元件置于相对壳体部件的某一位置。如果使用术语“上部的”和“下部的”，这些表示涉及蓄电池在符合规范工作下的位置，即基本上水平的位置，在该位置中蓄电池盖以及其用于液体电解质的添加口位于上部。在蓄电池发生频繁的、符合规范的运动应变的情况下可允许与水平位置产生一定的偏离，诸如在机动车中的蓄电池工作时出现的那样。不符合规范的工作位置例如是相对水平位置旋转90°或180°的位置。本专利技术具有如下优点，所专利技术的混合元件通过其布置在外部的、从混合元件的外侧突出的固定肋和/或间隔肋可普遍适用于所有可能的类型、大小和设计的电化学蓄电池。这些固定肋和/或间隔肋便于混合元件在蓄电池的单元空间中的固定。也便于混合元件安装进单元空间中。此外，这些固定肋和/或间隔肋可以确保限定的定位，从而即使对于缺乏经验的人来说也可简单且迅速地实施安装。对于自动化生产蓄电池来说，具有固定肋和/或间隔肋的混合元件的改善的设计也是有利的。对于不同类型、大小和设计的蓄电池来说，在此不必在结构上改变整个混合元件，而仅需改变一个或多个外固定肋和/或间隔肋的尺寸。对于混合元件的混合功能来说关键的组成部分保持不变，从而混合元件的性能和有效性也不改变。由此，混合元件的中心功能体可以是统一的设计和体现，从而其通过多种多样的保持肋的变型可以一贯地用于并且装入不同大小的蓄电池中。尤其，例如通过经由一个、多个或所有固定肋和/或间隔肋的夹紧，可以不必使用任何材料连接的方式将混合元件安装在蓄电池的壳体中。根据本专利技术的一种有利的改进方案，混合元件设计成可与其他混合元件堆叠。为此，混合元件的几何形状方面被构造成，使得其可以至少部分置于另一混合元件中，进而多个混合元件可以一个堆叠在另一个内。该可堆叠性减少了所需的存放混合元件的空间，并且在自动化装配蓄电池时确保了更好的操作。本专利技术的一种有利的进一步改进方案规定如下，在装入壳体时，混合元件具有在上部端部区的区域中的容积腔，所述上部端部区设计成布置在相对而置的下部端部区的上方，该容积腔的周长显著地大于在容积腔下方的混合元件的区段的周长，从而在下方的混合元件的区段形成至少一个与容积腔的横截面积相比的细流动通道。这具有如下优点，进一步改善本专利技术混合元件的期望的电解质混合。由此，可消除或者至少显著减少蓄电池中的酸分层。沿蓄电池的高度分布不同的酸密度被称作酸分层。由于在细流动通道的区域中空心体的周长减小和由此相关联的横截面减小，根据本专利技术的混合元件使得能够以更高的效率混合电解质。根据本专利技术的混合元件即使在蓄电池发生较小的运动应变的情况下就已提供可与现有技术中的混合元件比得上的混合效果。混合元件例如可由聚丙烯或者另一合适的柔性且耐酸性的材料制成。关于根据本专利技术的混合元件的高度(即其在蓄电池中预期的安装位置时的竖直方向的纵向延伸)可以构造成，在蓄电池发生运动应变的情况下产生电解质的循环流转，从而电解质溢出混合元件的上边缘并且又经由下部开口排出，诸如在文献US5,096,787中说明的那样。在该情况下混合元件具有流体静力泵的功能。根据本专利技术的一种有利的进一步改进方案，混合元件至少向上延伸到如此远，以使得符合规范的运动应变作用在蓄电池上时(诸如在车辆行驶时出现运动应变的情况下)，防止液体电解质溢出混合元件上部的边缘区域。这样做使得可有利地实现连通管的原理。连通连接(即通过下部开口)促使混合元件下部的区域中的电解质在混合元件的容积腔与蓄电池的周围单元空间之间强制往复运动，并且不像流体静力泵的原理那样循环翻滚电解质。这具有如下的优点，因为不发生循环翻滚电解质，积累在蓄电池底部的沉积物留在此处。由此强制的电解质运动足以混合电解质，以达到消除或者至少大大减少酸分层的目的。在混合元件下部的区域中的连通连接，即，下部开口(通过其可流过液体电解质)可表现许多不同的构造，例如在混合元件下部的区域中呈缝隙的形式或者呈一个或多个开口的形式。上述提及的开口可布置在混合元件的不同位置处，优选地当然是在流动通道的下部的区域中。根据本专利技术的一种有利的进一步改进方案，混合元件被制成单独的构件，其直到蓄电池被装配时才置于蓄电池的壳体中。混合元件例如可构造用于可插入蓄电池的单元空间中的构件。这具有如下优点，可单独制造混合元件并且可按需插入蓄电池的单元空间中。因此，可以经济地制造具有混合元件的蓄电池以及不具有混合元件的蓄电池两者，而无需用于生产两个不同变型的蓄电池的壳体部件的不同注塑成型模具，如有必要具有一体成型的壁元件。此外，以以往的系列生产运行制造的蓄电池(即在制造设备方面没有高支出的情况下)也可容易地转换为具有集成的呈混合元件形式的混合装置的蓄电池。混合元件特别地可具有环形的空心体形状，其中，在该情况下环形不仅仅理解为圆环形，而且也可理解为任意其他形状的环形。混合元件例如可成型为除了设置在相对而置的端部区域中的开口之外基本上闭合的空心体。这使得能够例如由塑料材料容易地制造混合元件。有利地，混合元件例如可通过利用内芯轴和外形模的注塑成型工艺制造。混合元件也可经由吹塑工艺或者经由深冲工艺制造为空心体。就周长而言朝向下部的端部区域变细的细流动通道，具有另一优点，改善混合元件在制造过程中的可脱模性。根据本专利技术的一种有利的进一步改进方案，通过一个或多个不连续部，在细流动通道的区域中的周长沿混合元件的纵向延伸部不连续地减小。这带来空心体周长的一种阶梯状的缩小。如此做就液体电解质的混合效果而言可进一步提高混合元件的效率。通过在流动通道的走向上设置一个或多个不连续部，产生一个或多个流动阻力的渐变的过渡部，进而减缓或加速电解质在混合元件的容积腔与蓄电池的内部之间的交换。有利地，在细流动通道的区域中例如可设置两个或三个这种不连续部。不连续部也进一步改善混合元件在制造过程中的可脱模性。根据本专利技术的一种有利的进一步改进方案，一个或多个不连续部沿混合元件的纵向延伸部线性地延伸，即根据该实施方式，在这些区域中周长的减小或者横截面的减小是线性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搅拌元件(1)，其设计成用于安装到以液体电解质(7)工作的电化学蓄电池(2)的壳体(3)中，以用于在工作中施加于所述蓄电池(2)的力和/或运动搅拌所述电解质(7)，其中，所述搅拌元件(1)构造成在相对而置的端部区域上分别设有至少一个开口(10、11、14)的空心体，从而在所述空心体中形成通道，该通道在所述相对而置的端部区域中通到相应的所述至少一个开口(10、11、14)中，并且在此处由所述搅拌元件(1)的材料环绕包围，其特征在于，所述搅拌元件(1)具有一个或多个固定肋和/或间隔肋(61、133、134、135、136、137、152、153)，该一个或多个固定肋和/或间隔肋突出于所述搅拌元件(1)的外侧，并且设计成与所述蓄电池(2)的壳体部件接触，以便能将所述搅拌元件(1)固定在蓄电池(2)中和/或能确定所述搅拌元件(1)相对所述壳体部件的某一位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.24 DE 102014100806.51.一种混合元件，所述混合元件设计成安装到以液体电解质工作的电化学蓄电池的壳体中，以用于由于在工作期间施加于所述蓄电池的力和/或运动而混合所述电解质，其中，所述混合元件被设计为空心体，所述空心体在相对而置的端部区域上分别设有至少一个开口的，从而在所述空心体中形成通道，所述通道通向在所述相对而置的所述端部区域中分别设置的所述至少一个开口中，并且所述通道由所述混合元件的材料环绕包围，其中，所述混合元件包括一个或多个固定肋和/或间隔肋，所述一个或多个固定肋和/或间隔肋突出于所述混合元件的外侧，并且设计成与所述蓄电池的所述壳体的部件接触，以便将所述混合元件固定在所述蓄电池中并且/或者将所述混合元件置于相对于所述壳体的所述部件的某一位置，其特征在于，所述混合元件包括在所述空心体的至少一侧上的凹处，所述凹处在所述混合元件的纵向方向延伸并且设计成接收所述蓄电池的所述壳体的壳体肋。2.根据权利要求1所述的混合元件，其特征在于，所述混合元件包括在其上部的端部区域中的容积腔，所述容积腔向下过渡到流动通道中，所述流动通道具有比所述容积腔更小的横截面积，其中所述流动通道在所述混合元件的下部的区域中终止于一个或多个开口，其中所述混合元件终止于以斜面形式的所述一个或多个开口的区域中；以及其中所述流动通道在所述容积腔和所述一个或多个开口的所述区域之间具有线性延伸的不连续部，所述不连续部在所述一个或多个开口的所述区域的方向上缩小所述流动通道的周长和内横截面积。3.根据权利要求2所述的混合元件，其特征在于，所述空心体在所述流动通道的区域中的周长朝向过渡部下方的下部端部区域减小，所述过渡部从所述容积腔过渡到所述流动通道。4.根据前述权利要求中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利叶斯·施瓦布，英格·科克，芮丁·德纳特，托尔斯腾·沃勒，
申请(专利权)人：江森自控汽车电池有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE