用于機動車輛蓄電池的內(nèi)靜壓泵制造技術

一種在蓄電池中應用的靜壓泵，該蓄電池經(jīng)受速度或方向的突然變化，例如在高爾夫車中的蓄電池。蓄電池的原電池具有靜壓泵，利用其運動在電解液中產(chǎn)生表面波，以形成局部靜壓頭并產(chǎn)生電解液循環(huán)。另外，泵的結構消除了由于速度或方向變化引起的電解液向上涌動的其它有害影響。（*該技術在2009年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術一般涉及蓄電池，特別是涉及受益于電解液循環(huán)的蓄電池。眾所周知，在蓄電池中例如典型的使用水硫酸或電解液的鉛酸蓄電池，電解液由于密度變化而循環(huán)時容易成層。在充電和再充電時分層變得加劇並且影響蓄電池性能和減少蓄電池壽命。此外，周圍熱和內(nèi)部產(chǎn)生熱的有效分配成了問題，電解液基本上是靜滯的。用于提供電解液的緩循環(huán)和增加蓄電池熱傳導效率的簡單和價廉的技術更難于得到。上述談到的情況，在本專利技術較好實施例的詳細敘述中將變得很明顯。按照本專利技術一個實施例的靜壓泵具有不動的部件并利用放置一個結合著本專利技術的蓄電池的車輛速度變化，以便完主混合蓄電池中電解液。按照本專利技術的一個實施例，隔板形狀的靜壓泵與蓄電池容器邊壁橋接並與底壁空間分開。隔板和邊壁、底壁一起進一步形成一個口狀區(qū)以接收電解液的橫向移動表面波，還形成一個窄橫截面的狹道，它與口狀區(qū)相通。狹道向下延伸到蓄電池底部上方的一個點並且與泵外電解液剩余物連通。泵利用由于裝有蓄電池的車輛運動引起晃動而在蓄電池電解液中產(chǎn)生的波。電解液的波橫過的隔板在口狀區(qū)收集波的一部分。這增加的電解液在口狀區(qū)里產(chǎn)生一個靜壓頭使電解液向下流動進入狹道並且向外進入電解液的主體。這個流動刺激電解液里流動液流，減少電解液成層並增加熱傳導效率。通過正確遵守某些泵的參數(shù)，由產(chǎn)生橫向移動表面波相同外力引起的電解液向上涌動的有害影響可以不計而無需依靠移動止回閥等。已確定的最重要參數(shù)是通常被稱做壓頭箱的口狀區(qū)的體積大小和口狀區(qū)的平均水平橫截面面積與狹道之比值。在一個較好實施例中，水平狹道橫截面面積維持在沿狹道長度方向盡可能小的實用面積。已經(jīng)確定通過擴大最大壓頭箱的體積并保證上述橫截面比值在至少2.5以上，向上涌動的作用可減少到不影響所希望的泵操作的值。本專利技術的一個較好的典型實施例將在此后敘述，其中同樣數(shù)字表示同樣元件。附圖說明圖1是一個蓄電池的電池垂直切面，按照本專利技術較好的實施例，這里示出了一個單極板和一對靜壓泵元件。圖2是具有和圖1一樣的電池的蓄電池的頂視圖。圖3是圖1電池底表面平視圖，示出淤渣板的安排。圖4是類似圖1電池的底表面平視圖，說明另一個淤渣板安排。圖5是一個類似圖1而無電極板的截面圖，說明灌入泵口電解液的波。圖6a和6b說明電池的兩個走向，每個安排得可切實阻斷速度和方向分別的變化引起的波。圖7a和7b說明本專利技術靜壓泵口之間的差異，其一是分叉電池邊壁形成的，而另一個是分岔泵板形成的。圖8是一個曲線圖，說明搖晃一段時間的電池頂部電解液的比重，以模仿起動和停止動作。圖9是一個類似于圖8的曲線圖，其中同一類型電池被改裝為具有本專利技術的靜壓泵。圖10是一個比較曲線圖，表示出標準蓄電池的放電容量與用靜壓泵改裝的電池放電容量比較。圖11是一個比較曲線圖，對比了一段時間內(nèi)標準蓄電池的溫度變化與改裝電池的溫度變化。圖12是一個根據(jù)本專利技術具有錐形泵的電池的側(cè)視圖。一個波是在介質(zhì)中例如液體中傳播的擾動，其方式是，介質(zhì)中任何一點上位移是時間的函數(shù)而在各瞬時任何點上的位移是那點位置的函數(shù)。當波經(jīng)過介質(zhì)區(qū)，該區(qū)中介質(zhì)微粒被暫時移開，在波過去后又基本上回到原位。一旦波被產(chǎn)生，它將連續(xù)移動直到被分子力或相同力或拉力消散為止;后者是由鄰近或稍高于介質(zhì)表面的靜止物體產(chǎn)生。一個波，被傳播去沖擊在正常或靜止介質(zhì)表面上向外延伸一個短距離的薄寬表面，波將在這表面上移動，波的部分能量被消散于沖擊表面並且繼續(xù)移動。在該表面極近似于一個垂直表面情況下，波將被垂直表面反射，引起在橫切薄寬表面相反方向上傳播的二次波，並且作為減少能量的波繼續(xù)前進，假設垂直表面在高于連續(xù)波的頂點時，在表面的下方就延伸有一個足夠距離去改變基本完整的波的沖力。和上述橫向移動表面波密切相關的另一現(xiàn)象是引起表面波的相同外力產(chǎn)生的電解液向上涌動。當盛著的液體有一個速度變化，液體開始沖擊背離加速方向上容器的壁。液柱直接向壁邊上方移動然后下沉。申請人認為上述現(xiàn)象表面波可用于消除某些電池中電解液的不希望的成層現(xiàn)象，從而向上涌動的相反現(xiàn)象可以減到最小的程度。為了做到這一點，申請人已利用了在動態(tài)環(huán)境中使用的電池中游離電解液中產(chǎn)生的波的能量，這動態(tài)環(huán)境如運動著的高爾夫車，叉車或汽車等，當電池，以及電解液經(jīng)受方向和大小上的速度變化時，同時將不希望的向上涌流作用減到最小。根據(jù)本專利技術，表面波的能量被靜壓泵使用以便在電解液的局部區(qū)產(chǎn)生一個靜壓頭，靜壓頭在下面的電解液流中消散。另外，阻礙電解液的向上涌動可以通過遵照泵的一定尺寸參數(shù)而減到最小，其方式如下所述。所得到的液流減少了電解液的成層現(xiàn)象，增加了熱傳導效率，產(chǎn)生了一些其它的伴隨優(yōu)點。參看圖1，其中許多正、負電極元件12置于蓄電池電池10之中並浸入電解液14中。與電池殼體邊壁16平行且隔開的是平面隔板(壁)24，如圖2所示它的每端分別固定到對面的端壁20和22上。第二隔板(壁)26同樣與邊壁18平行並隔開，其每端固定到壁20和22上。每個隔板24和26在電解液14的表面14a上方和下方延伸，在上方延伸一個標有“d”的距離，表面14a是一個未受蓄電池10的沖力變化引起的外力來擾動的電解液表面，為了敘述方便，把它定義為電解液14的靜止表面。如圖1所示，壁16迅速從隔板24岔開進入頂部16a。分叉在泵口(入口)28和窄狹道30之間形成一個梯坡以便把壁16，24之間的空間分成上部箱體和較低的，狹窄液流通道。梯坡可以傾斜如圖1所示，或者基本上是水平的，換言之，是垂直于構架的其它壁。如所述，圖2說明了一個具有多個電池10的蓄電池(用跨經(jīng)蓄電池的虛線表示)，具有沿縱向長度延伸的口28和34。采用由梯坡結構提供的從口到狹道水平橫截面面積的快速或突然變化的優(yōu)點在下面將更充分敘述。狹道30終止在末端24a和電池10底部21之間形成的開口32(泵出口)上。類似地，隔板26和壁18的頂部18a形成通到狹道36的口34並終止在末端26a下形成的開口38上。不過，如所述末端24a和26a是稍高于淤渣架44，淤渣架44作為平面元件從電池10的底表面46向上延伸，去容納從電極12脫落的沉淀物。在一個標準電池中淤渣架從一壁向另一壁延伸穿過蓄電池。如圖3清楚看出的，淤渣架44是這樣交錯排列的，使沿表面46產(chǎn)生的電解液流可以無阻攔地移動但防止所收集的淤渣沉淀物顯著位移。雖然淤渣架44的設計可以是任何一種所希望的排列，如圖4所示替換排列，最好是使淤渣架的幾何形狀成這樣，為了電解液的再分配，使電解液流以最有效的方式被引導。現(xiàn)在參考圖5，其中電解液14受到蓄電池容器10的線加速，線減速或方向改變，即角加速的擾動。一個波48被形成，它有一個超過距離d的波頂，當波48移動去沖擊隔板24時，電解液的一部分位移到狹窄區(qū)並在其中被口28收集，然后口里充滿電解液。口28所形成的局部區(qū)中的電解液現(xiàn)在具有一個與局部區(qū)外電解液靜止表面相關的靜壓頭，通過把電解液向下壓入狹道30並從開口32排出，電解液開始自我平衡。液流持續(xù)直到靜壓頭不再存在，即在局部區(qū)內(nèi)外電解液的液平面相同。靜壓頭引起的循環(huán)把低密電解液泵入電解液底部內(nèi)容積，產(chǎn)生電解液流。整個電解液再分配受到如此影響取決于往口34里注入的電解液的容積，提供這個容積所出現(xiàn)的波數(shù)，和電解液的全部容積。例如，一個典型組合24SLI蓄電池裝有上述的靜壓泵本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一個用于受到速度變化的環(huán)境中的蓄電池，所說電池具有一個完全包圍一個容積的表面，該容積部分地充滿電解液，所說電池包含一個靜壓泵，其結構形成一個口狀區(qū)和一個中空狹道，所說口狀區(qū)在靜止時完全置于所說電解液表面之上，以便當所說電解液受到所說 電池速度變化的干擾時，去接收以橫向移動表面波形式的電解液，從而在所說泵中產(chǎn)生一個靜壓頭，所說狹道與所說口部相通，向下延伸，其終端開口進入所說電池，所說狹道從而提供一個通道以消散所說的靜壓頭，所說口狀區(qū)和所說狹道有這樣一個尺寸關系，使得由 于所說電池的速度改變而在所說狹道中產(chǎn)生的電解液向上速度在進入所說口狀區(qū)時明顯減少。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：威廉C迪蘭尼，
申請(專利權)人：地球聯(lián)合有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]