CH658547A5

CH658547A5 - Batteriegehaeuse.

Info

Publication number: CH658547A5
Application number: CH6060/82A
Authority: CH
Inventors: Hironosuke Ikeda; Masaru Tsutsumi; Hisao Oishi
Original assignee: Sanyo Electric Co
Priority date: 1981-10-20
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1986-11-14
Also published as: FR2514951A1; GB2111295B; DE3238701A1; FR2514951B1; GB2111295A; CA1180753A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer handelsüblichen Batterie in prinzipiellem Aufbau. Eine solche Batterie umfasst einen Gehäusetopf b, der zugleich als Anschluss mit der einen Polarität dient und ein Batterieelement a enthält und mit einem metallischen Deckel c verschlossen ist. Die abgedichtete Batterie ist mit einer Dichtungseinheit versehen mit einem Anschlussstift g für die andere Polarität, der in eine Öffnung d im Deckel c unter Verwendung von Isolationen e und f eingesetzt ist. Eine äussere Partie h des Anschlussstiftes g ist über eine metallische Unterlagscheibe i nietartig ausgeweitet, so dass ein Gegenhalter zum innenseitigen Flansch j des Anschlussstiftes g gebildet wird, um so den Deckel c zusammen mit den Isolationen e und f zu haltern.

Fig. 2 zeigt eine Partie um den Anschlussstift g herum in vergrössertem Massstab. Eine Partie c' nahe bei der Öffnung d des Deckels c ist flach und liegt flach auf den Isolationen e und f auf. Auch wenn die Nietkraft des Anschlussstiftes g vergrös-sert wird, können sich die Isolationen bei den flachen Partien c' ausweiten, wodurch der Elektrolyt des Batterieelementes gemäss den Pfeilen in Fig. 2 austreten kann.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Stelle bei Batterien abzudichten, ohne dass zusätzliches Material zur Verhinderung von Leckage des Elektrolyten benötigt würde. Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer bekannten Ausführungsform einer Batterie,

Fig. 2 eine Schnittansicht einer Partie aus Fig. 1 in vergrössertem Massstab,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Ausführungsform gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine zum Teil geschnittene perspektivische Ansicht eines Anschlussstiftes zur Verwendung in einer Batterie gemäss Fig. 3,

Fig. 5 bis 9 je eine Schnittansicht der Partie um den Anschlussstift herum in vergrössertem Massstab zur Darstellung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung.

Eine Batterie gemäss der Erfindung weist somit einen ringförmigen vorstehenden Wulst im Deckel, am Flansch der andern Elektrode oder an einer Unterlagscheibe dieser Elektrode auf.

Dieser ringförmige vorstehende Wulst, der an einer Fläche zur Ausübung eines Drucks auf eine Isolierschicht vorgesehen ist, ist entweder scharfkantig oder gerundet. Die Höhe des Wulstes ist genau bemessen, so dass dessen Dicke geringer ist als die Isolierschicht, in die er eindringt. Überdies kann der Wulst durch einfache Bearbeitung eines Teils hergestellt werden, wie nachfolgend beschrieben wird.

Ein typischer Aufbau der Batterie gemäss der Erfindung zeigt ein Batteriegehäuse, bei der der ringförmige Wulst an zwei Partien von drei Bestandteilen angeordnet ist, und bei einer Ausführungsform befindet sich der ringförmige Wulst sowohl an einem Flansch des Anschlussstiftes und an der Kante der Öffnung im Deckel. Die beiden Wülste sind gegeneinander gerichtet, wie Fig. 3 zeigt, und der Anschlussstift ist in Fig. 4 dargestellt. In diesen beiden Figuren 3 und 4 kann der Gehäusetopf 1 als der eine Batterieanschluss dienen, die aus einem Batterieelement 2 besteht, und der Gehäusetopf 1 ist mit einem blechartigen Metalldeckel 3 verschlossen. In diesem Fall sind die Randkante des Gehäusetopfes 1 und die periphere Randpartie des Deckels 3 miteinander verschweisst, beispielsweise durch eine Laserschweissung. Der Deckel 3 hat eine Öffnung 4 in seinem Zentrum, und die innere Kante der Öffnung ist nach oben gebördelt und bildet einen ringförmigen Wulst 5. Der Anschlussstift 8 ist in die Öffnung 4 durch eine obere und eine untere Isolation 6 und 7 eingesetzt. Der Anschlussstift 8 besitzt einen Flansch 9 und ist in diesem Fall in der Weise in den Deckel eingesetzt, dass der breite Flansch aussen liegt. Eine metallische Unterschlagscheibe 11 ist auf den Stift 10 des Anschlussstiftes 8 aufgesetzt, der sich von der Öffnung 4 in das Batterieelement hineinerstreckt. Wenn die Endpartie des Stiftes 10 durch Pressen verbreitert wird, sind die Dichtungen 6 und 7 über und unter einer zentralen Partie 12 des Deckels 3 angeordnet. Ferner wird der Deckel 3 an seiner zentralen Partie durch den Flansch 9 und die Unterlagscheibe 11 gehaltert.

In dieser Ausführungsform besitzt der Flansch 9 einen ringförmigen Wulst 13, wie Fig. 4 zeigt, der in die Isolationsschicht 6 eindringt. Damit wird eine Partie 14 (Fig. 3) der Isolierschicht 6 durch diesen Wulst 13 zusammengepresst und drückt an dieser Stelle stärker auf den Deckel 3 als an den übrigen Stellen. Dadurch wird eine Leckage aus dem Batterieelement 2 an der Partie 14 verhindert. Indem beide ringförmigen Wülste 5 und 13 in die Isolierschicht 6 eindringen, wird die Leckage an zwei Stellen verhindert, wodurch die Dichtungseigenschaft stark verbessert wird. Anstelle des beschriebenen Anschlussstiftes 8 könnte auch ein Anschlussstift g, wie er in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, verwendet werden.

Anstelle der ringförmigen Wülste 5 und 13 gemäss der obenstehenden Beschreibung könnte selbstverständlich auch ein Wulst 5 nach unten gebördelt sein, und ein weiterer Wulst könnte an der Unterlagscheibe 11 angeordnet sein. Auch wäre es denkbar, zusätzlich zu der Anordnung gemäss Fig. 3 noch ei5

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nen weiteren Wulst an der Unterlagscheibe 11 anzubringen, wodurch dann eine dreifache Dichtung erzielt werden könnte.

Die Isolierschichten 6 und 7 bestehen aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyimid, Silikon-Kautschuk, Fluor-Kautschuk oder dgl., die gegenüber den verwendeten Elektrolyten als Dichtungsmaterial verwendet werden können, aber auch gute physikalische Eigenschaften bezüglich Elastizität und Härte aufweisen. Solche Isolierschichten können auch in allen nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet sein.

Als Batterien mit einem Gehäuse gemäss der vorliegenden Erfindung, bei denen ein ringförmiger vorstehender Wulst vorhanden ist, der sich bei oder nahe der Kante der Öffnung im Deckel befindet, werden nachfolgend anhand der Fig. 5 bis 7 erläutert.

In Fig. 5 ist eine nach unten gerichtete Bördelung 30a an der Öffnung 23b des Deckels 23 gebildet. Wenn ein Stift 28 des Anschlussstiftes 27 ausgeweitet und gebördelt wird, schneidet der Wulst 30a in die untere Isolierschicht 25 und verhindert eine Leckage des Elektrolyten aus dem Batterieelement 21 durch die Öffnung 24 hindurch.

Eine Batterie gemäss Fig. 6 weist einen ringförmigen Wulst 40a auf, der an der Kante 33b der Öffnung angebracht ist, wobei zum Unterschied gegenüber Fig. 5 die Bördelung einen nach unten gerichteten Wulst schafft. Der damit gebildete ringförmige Wulst 40a schneidet in die obere Isolierschicht 36 ein, wenn der Anschlussstift 37 vernietet wird und verhindert dadurch eine Leckage des Elektrolyten.

In einer Batterie gemäss Fig. 7 befindet sich ein ringförmiger Wulst 50c an einer Partie 43a nahe bei der Öffnung 44 des Deckels 43. Der ringförmige Wulst 50c schneidet in eine Isolierschicht 45 ein, wenn der Anschlussstift 47 vernietet wird, um so eine Leckage des Elektrolyten zu verhindern.

Die Batterien gemäss diesen Ausführungsformen haben den Vorteil, dass die mechanische Festigkeit der verwendeten Deckel 23, 33 oder 43 durch die Wülste 30a, 40a oder 50a vergrössert wird, wobei diese Wülste durch einen einfachen Arbeitsvorgang gebildet werden können. Es können auch mehrere ringförmige Wülste am Deckel gebildet werden, wie dies beispielsweise in Fig. 7 dargestellt ist.

5 In einer weiteren Ausführungsform befindet sich der ringförmige Wulst lediglich am Flansch des Anschlussstiftes oder an der Unterlagscheibe.

In Fig. 8 weist der Flansch 59 des Anschlussstiftes 58 einen ringförmigen Wulst 63 auf, der in die Dichtungsschicht 56 ein-io schneidet, wenn der Anschlussstift vernietet wird. Damit wird eine Partie 64 der Isolierschicht 56, die sich unterhalb des Wulstes 63 befindet, stärker gegen den Deckel 53 gepresst als an andern Partien, so dass eine Leckage des Elektrolyten aus dem Batterieelement 52 an der Partie 64 verhindert wird. Zusätzlich 15 könnte auch noch ein Wulst an der Unterlagscheibe 61 angebracht sein, die gegen die Isolationsschicht 57 presst.

Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht einer Partie eines Batteriegehäuses im Bereich des Anschlussstiftes 78, bei der ein ringförmiger Wulst 83 an der Unterlagscheibe 81 angeformt ist. 20 Es könnten auch eine oder mehrere Wülste am Flansch des Anschlussstiftes angeformt werden.

Gemäss der vorliegenden Erfindung befindet sich der ringförmige Wulst wenigstens am Deckel, am Flansch des Anschlussstiftes und/oder an der Unterlagscheibe. Dadurch wer-25 den der Deckel und die Dichtschichten stark gegeneinander gepresst, indem die Wülste in diese Isolationsschicht einschneiden und verhindern dadurch eine Leckage des Elektrolyten. Als Folge davon können Batterien mit gut gedichteten Anschlussstiften hergestellt werden. Insbesondere können solche gut gedichteten 30 Batterien in elektrische Geräte eingebaut werden. Als weiteren Vorteil dieser Erfindung kann noch angeführt werden, dass infolge der unterbrochenen Leckage des Elektrolyten die Lebensdauer solcher Batterien verlängert werden kann, und zudem können Kontaktfehler zwischen den Batterien und den An-35 schlussteilen der elektrischen Geräte infolge Korrosion vermieden werden.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Batteriegehäuse, bestehend aus einem Gehäusetopf (1, b) mit dem Batterieelement (2, a), der als Elektrode mit der einen Polarität dient und aus einem metallischen Deckel (3, c) zum Abdecken des Gehäusetopfes (1, b), mit einem Anschlussstift (8, g) als Elektrode mit der anderen Polarität, der unter Zwischenlage von Isolierschichten (6, 7, e, f) in eine Öffnung (4, d) des Deckels (3, c) eingesetzt ist, wobei die Isolierschichten (6, 7, e, f) und der Deckel (3, c) durch einen am Anschlussstift (8, g) angeformten Flansch (11, j) zusammengehalten sind, gekennzeichnet durch wenigstens einen ringförmigen gegen wenigstens eine Isolierschicht (6, 7; 25, 26; 35, 36; 45, 46; 56, 57; 76, 77) vorstehenden Wulst (5, 13; 30a; 40a; 43a; 63; 83) an wenigstens einem der durch den Anschlussstift (8, 28, 38, 48, 58, 78) zusammengehaltenen metallischen Elemente (3, 9; 23; 33; 43; 59, 81).

2. Batteriegehäuse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (13, 43a, 63, 83) durch eine Erhebung (83) auf einer Fläche einer metallischen Unterlagsscheibe (84) zwischen dem Nietkopf (10) des Anschlussstiftes (78) und der einen Isolierschicht (77) gebildet ist (Fig. 9).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Batteriegehäuse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (5, 30a, 40a) durch Bördelung der Randkante um die Öffnung (4, 24) im Deckel (3, 23) gebildet ist (Fig. 3, 5, 6).

4. Batteriegehäuse nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Wulst (13) am Anschlussstift (8) und ein zweiter Wulst (5) als Bördelung der Kante um die Öffnung (4) im Deckel (3) gebildet sind, die beide genau gegen dieselbe Isolationsschicht (6) gerichtet und im Abstand voneinander angeordnet sind (Fig. 3).

5. Batteriegehäuse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Wulst (50c) an einer Partie (43a) nahe bei der Öffnung (44) des Deckels (43) angeordnet ist.