[发明专利]一种用于生产灌装有液体电解质的蓄电池的方法、一种灌装容器、一种设备以及一种蓄电池

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于生产灌装有液体电解质的蓄电池的方法。本发明还涉及一种根据权利要求11所述的设置为实施该方法的灌装容器，本发明还涉及一种根据权利要求书12所述的设备和一种根据权利要求书13所述的蓄电池。

本发明涉及意在得到灌装有液体电解质的诸如铅/酸蓄电池的蓄电池领域，以作为例如机动车辆起动用蓄电池使用。这样的蓄电池是已知的，例如US 5,356,733所披露的蓄电池。在生产这种蓄电池的过程中，根据图1所示的步骤实施液体电解质的灌装实施。通过灌装口5实施灌装，所述灌装口5设置在外壳1的顶面3或至少设置在外壳的中央上方。电池10竖立着使其底面4在水平面上。外壳1的内部空间通过减压排空。由于压力减小，预定量的液体电解质2通过灌装口5被吸入外壳1中。由于液体电解质的迅速灌装，设置在外壳1中的电池电极6上方形成一种“色淀”(lake)，即液体电解质2的积聚物7，积聚物7随后在重力作用下进一步分布在电池电极6之间并流向底面4。在这种情况下，由于液体电解质2的进入，气体被包封在电池电极6之间或被包封在围绕电池电极6的隔膜材料中，因此气体无法排出或很难排出。

特别是在使用极细的纤维隔膜材料的情况下，由于毛细管效应，使气体的排出变得更加困难。然而，即使电池电极结构不同，或即使电池电极的外壳(casing)不同，还是会产生上述效应。

一方面，被包封的气体可能是大量的周围空气(ambient air)，尽管进行了排空操作，但周围气体依然残留。此外，在很多情况下，在向铅/酸蓄电池灌装液体电解质时，可以相对迅速地形成二氧化碳，而在前述类型的灌装操作中，所形成的二氧化碳可能同样不能排出或很难排出。

由于发明本身的目的是用液体电解质将电池电极区域完全灌装，所以残留于电池电极区域中的气体的积聚是不期望的。此外，在使用特定的蓄电池类型时，被包封的气泡会使得隔膜材料上形成污点，这也是不期望的。因此，水溶性物质被分开并且可见地沉积在分隔物材料上。

因此，本发明的目的是提供一种生产灌装有液体电解质的蓄电池的方法，这种方法使得在持续灌装液体电解质过程中，防止或至少大幅度减少在外壳中气体的包封以及在隔膜材料上的污点的形成。此外，本发明还提供一种适合于此目的的灌装容器、一种用于灌装该灌装容器的设备以及一种相应的蓄电池。

通过生产灌装有液体电解质的蓄电池的方法来实现此目的，其中，蓄电池具有外壳，外壳具有顶面和在顶面对面的底面，在蓄电池的正常操作过程中，所述顶面在蓄电池的顶部，其中电池电极设置在外壳中，外壳具有至少一个用于灌装液体电解质的灌装口，灌装口设置在外壳的顶面或至少设置在外壳中央的上方，其中，通过至少一个灌装口以这样一种方式来供给液体电解质：在液体电解质的灌装操作过程中的任何时候，相对于重力的作用方向的电池电极的最高位置都不会被液体电解质完全覆盖。

本发明基于一种具有外壳的蓄电池，所述外壳具有用于灌装液体电解质的至少一个灌装口。还可以提供多个开口，其中，在灌装操作过程中，其余的开口可以关闭。所述至少一个用于灌装液体电解质的灌装口设置在外壳的顶面，例如，设置在盖子部分。然而，至少所述灌装口设置在外壳的中央上方，也就是说，设置在这样的平面上方，理论上这样的平面在外壳的顶面和底面之间中间。建议通过所述至少一个灌装口以这样一种方式来供给液体电解质：在液体电解质的灌装操作过程中的任何时候，相对于重力的作用方向的电池电极的最高位置都不会被液体电解质完全覆盖。这样的优点是，当供给液体电解质时，使得电池电极相对于重力的作用方向的至少一个最高位置上不存在液体电解质。然后，在这个最高位置处，不需要中断操作，就可以排出积聚的气体。例如，排出的气体可以首先积聚在位于电池电极的最高位置上方的外壳区域中，或气体可通过外壳的诸如灌装口或其他开口排出。本发明的方法的结果是，可以防止在电池电极表面形成介绍中提到的“色淀”，这样始终存在用于气体排出的自由路径。因此，可以生产一种蓄电池，这种蓄电池不存在不期望的气体包封或者气体包封量大幅度减少。该方法的另一个优点是，可持续向蓄电池灌装液体电解质，也就是说，例如，不需要为了排出包封的气体而中断灌装操作。这还有一个优点是，可以迅速地用已知方法实施灌装液体电解质，这对工业生产工艺有利。在该方法中，为了支持灌装操作还可以进行进一步的设置以排空外壳。