CS202566B2 - Galvanic primary cell - Google Patents

Description

(54) Galvanický primární článek

Vynález se týká galvanického primárního článku s válcovým kalíškem článku, který je uzavřen těsnicím prvkem z umělé hmoty, do· jehož spodní strany zasahuje olemovaný okraj kalíšku článku.

•Primární články s kyselým nebo alkalickým elektrolytem mají všeobecně válcový tvar s kalíškem článku ve tvaru nádobky pro uložení elektrodových materiálů, s těsnicím prvkem z umělé -hmoty, který uzavírá primární článek na čelní straně nepropustně pro kapalinu, a s kladným a záporným kontaktním kotoučem, někdy také nazývaným terčíkem, a s izolačním pláštěm.

U primárních článků, u kterých je záporná -rozpustná elektroda vytvořená jako kalíšek článku - (Leclanchéův článek), jsou známé různé konstrukce, u kterých je těsnicí prvek z umělé hmoty zatlačen j.ako zátka do kalíšku článku. Tento uzavírací prvek z umělé hmoty je například upnut mezi vroubkem v kalíšku článku a olemovaným horním okrajem kalíšku článku (US patent č. 3 694 267), nebo u jiných konstrukcí je opřen těsnicí prvek o elektrodu a jeho poloha je dána olemovaným kalíškem článku (US patent č. 3 -016 414).

Tato známá provedení utěsnění z umělé hmoty - mají ten nedostatek, že zabírají poměrně velkou část objemu článku, který je k dispozici, a který se tím nemůže použít pro aktivní elektrodové materiály. Kromě toho jsou tato těsnění při vyskytujících se přetlacích v primárních článcích ne dosti pružná a vedou k bobtnání v podélné ose daleko nad přípustnou normovanou délkou primárních článků. Při náhle stoupajících přetlacích, které se například vyvolají chybným pelováním prim-árníh'0 článku v přístroji, -mohou být takovéto- zátkové uzávěry z umělé hmoty vytlačeny z kalíšku článku formou -exploze.

Tento nedostatek se odstraní těsněním z umělé hmoty, -přičemž toto těsnění zasahuje jen částečně do olemovaného kalíšku článku a utěsňuje prostřednictvím vyvstávajícího -okraje na čelní straně kalíšku článku. Například v - patentním spisu - NSR č. 2 238 406 je popsán těsnicí prvek, který má pružnou přírubu, zasahující pružně směrem dovnitř do olemovaného kalíšku článku a tenkou prstencovou přírubu, dosedající pružně na vnější čelní stranu jako výkyvný ventil.

Podle patentního- spisu NSR č. 1496 189 zasahuje pružná prstencová příruba do olemovaného kalíšku článku a - prstencová vedlejší příruba -na vnější stranu olemovaného kalíšku článku, který přebírá přídavnou těsnící funkci.

Tyto posledně jmenované formy provedení potřebují, aby · se zajistila funkce těsnicího prvku, přesahující olemovaný okraj vnějšího· pláště článku, ponejvíce ve formě ocelového pláště, který přitlačuje pružně doléhající · těsnicí prvek na kalíšek článku. Vlastní·: · těsnící vlastnosti se u těchto konstrukcí tím dosáhne teprve konečné montáži primárního článku, když je kalíšek článku a plášť článku, obepínající těsnicí prvek, olemován.

V době mezi ukládáním elektrodové hmoty až do olemování pláště článku je tudíž u těchto konstrukcí povrch elektrody nedostatečně chráněn proti vysychání. To vede zejména u malých rozměrů článku nebo u zvláštních elektrolytů, jako u elektrolytů chloridu zinečnatého vyšší koncentrace, nebo u různých alkalických elektrolytů, k silnému · rozptylu v elektrických stavových hodnotách primárních článků. Často se tudíž bezprostředně pio uložení elektrodové hmoty upraví přímo· na elektrodovém povrchu přídavný parafinový kotouč nebo se zalije asfaltem nebo voskem.

Z toho, že teprve v důsledku olemování pláště článku se dosáhne vlastního · utěsnění, vyplývá ta další nevýhoda, totiž jev únavy, vyskytující se při skladování nebo · srážení materiálu těsnění, takže optimální tlak mezi těsněním a kalíškem článku není již zajištěn. Pro· odstranění netěsností po skladování se musí tudíž často na · okraj kalíšku článku umístit přdavné pružné těsnicí hmoty.

Úkolem vynálezu tudíž je, vyvinout těsnění · uvedeného druhu, které se montuje bezprostředně po· uložení elektrodové hmoty a elektrolytu a již v tomto stavu ihned utěsňuje primární článek proti vysychání na způsob zátkového těsnění bez přídavných těsnících hmot a které současně splňuje svou těsnící funkci také nezávisle na použití přídavného olemovaného pláště článku.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že okraj kalíšku článku je vyhnut, pro· vytvoření pásma lemu, směrem.; dovnitř o 140- až 190° a pásmo lemu · přiléhá v rozsahu nejméně 50°, maximálně 10(0° na přírubovou část na spodní straně těsnicího prvku, přičemž konec pásma lemu je umístěn samosvorně na nástavci na těsnicím prVku.

Těsnící prvek z umělé hmoty má přitom středový otvor pro průchod vývodu elektrody.

Při použití pryžově pružných materiálů může se požadovaný stupeň předpětí mezi těsnicím' prvkem a pásmem lemu kalíšku článku zejména výhodně dimenzovat. Oproti známým provedením, u kterých je kalíšek článku olemován v pravém· úhlu nebo obloukcvitě, avšak nejvýše v úhlu 90°, může se · u provedení podle vynálezu k nastřihnutí okraje · kalíšku článku přistoupit již před dosažením koncové polohy v těsnicím materiálu, neboť směrem dovmtř půlkruhovitě nabíhající okraj kalíšku článku soustředně stlačuje nástavec těsnicího prvku a teprve po dosažení konccvé polohy zasahuje· samosvorně za okraj lemu.

Přídavně se může potom umístit na článek požadovaný plášť, přičemž ale ve všech případech chrání samotěsnicí těsnicí prvek z umělé hmoty ihned po svém uložení elektrodovou hmotu, která je již v kalíšku článku, proti ztrátě vlhkosti elektrolytu a sice nezávisle na tom, ve kterém časovém okamžiku se přídavný plášť primárního článku z lepenky, umělé hmoty, kovu nebo kombinace těchto materiálů, namontuje.

Poloměr lemu okraje kalíšku článku je 'závislý na průměru článku a je maži 0,7 a -2.5 mm pro · obvyklé mezinárodní normované články s průměrem · 10 až 35 mm.

Uspořádání těsnicího prvku z umělé hmoty podle vynálezu se · může použít jak u obvyklých primárních článků s kyselým elektrolytem, tak také u primárních článků s alkalickým elektrolytem,· tj. manganistanových článků. Přitom se kalíšek článku, zhotovený z oceli, rovněž opatří lemem vytvořeným vyhnutím o· nejméně 140° a maximálně 190° a těsnicí prvek se opatří otvorem pro průchcid záporného· vývodu, který je ve spojení se zápornou kontaktní deskou. Zejména u těchto článků může se těsnicí prvek opatřit žádaným místem lomu, například ve tvaru membránového ventilu. Toto se může ale také použít u primárních článků Leclanchéovy konstrukce.

V dalším textu je předmět vynálezu blíže vysvětlen pomocí obr. 1 až 5.

Přitom· ukazuje obr. 1 řez primárním článkem s těsnicím prvkem a etiketovým pláštěm, obr. 2 řez stejným článkem s etiketovým pláštěm' a pláštěm z umělé hmoty, obr. 3 znázorňuje primární článek s těsnicím prvkem, s kontaktní · čepičkou a s kovovým pláštěm, obr. 4 ·znázorňuje stejný primární článek jako obr. 3 se zlepšeným těsnicím prvkem po konstrukční stránce a Obr. 5 znázorňuje řez primárním článkem s alkalickým elektrolytem s těsnicím- prvkem podle vynálezu.

Fodle obr. 1 je horní okraj kalíšku 1 článku vyhnut směrem dovnňtř o úhel větší než 140° a menší než 190°, takže se vytvoří pásmo lemu 2. Těsnicím prvkem 5 je veden kladný elektrodový vývod 3 s kontaktní čepičkou 4 a kalíšek 1 článku je u tohoto provedení · současně rozpustnou elektrodou, se^lrá^vající ze zinku. Těsnicí prvek 5 přiléhá svou přírubovou částí 6, která je na spodní straně svým· tvarem přizpůsobena pásmu lemu 2, v rozsahu úhlu nejméně 50? a maximálně cca 100° na toto· pásmo lemu 2, resp, na olemovaný okraj kalíšku 1 článku. Okraj kalíšku 1 článku resp. konec pásma lemu 2 · zasahuje za nástavec 8 těsnicího prvku 5, takže je tento těsnicí prvek 5 tímto tvarováním samiosvorně pevně přidržován ve své poloze. V kalíšku 1 článku je vložená elektrodová hmota 9 tím chráněna proti ztrátě vlhkosti již před umístěním etiketového pláště 10. Těsnicí pásmo má vztahovou značku 7.

Tvar těsnicího- prvku 5 podle obr. 2 odpovídá v podstatě těsnicímu prvku 5 podle obr. 1. Přídavně je u toho-to· článku uspořádaná hadice 11 z umělé hmoty, která může být potištěna nebo bezbarvá a jejíž horní okraj účelně zasahuje do odpovídajícího prohloubení 12 na horní straně těsnicího prvku 5.

U provedení primárního prvku podle obr. 3 je na kladném elektrodovém vývodu 3 umístěna kontaktní čepička 13 rozprostírající se po povrchu článku, na kalíšek 1 článku přiléhá izolační plášť 14 a nad tímto· izolačním pláštěm 14 a nad konktatní čepičkou 13 je přehnut, resp. opatřen lemem kovový plášť 15.

U provedení podle -obr. 4 je kalíšek 1 článku opět opatřen pláštěm 14 z umělé hmoty a kovovými pláštěm 15. Těsnicí prvek 5 má přídavně na své horní straně vnější prstencovou přírubu 16, která se potom společně s pláštěm 14 z umělé hmo-ty položí přes okrajovou přírubu kontaktní čepičky 13.

V obr. 5 je konečně znázorněn těsnicí prvek 5 podle vynálezu u známého alkalického primárního článku, zejména manganistanového člániku. Kalíšek 17 článku sestává přitom výhodně z oceli a má na svém horním okraji rovněž lem podle vynálezu pro upevnění těsnicího prvku 5. Těsnicí prvek 5 má otvor 18 pro uložení záporného vývodu 19. Na těsnicím prvku 5 je umístěn záporný kontaktní kotouč 20, jehož okraj je opatřen vystouplou přírubou 21, která společně s prstencovou přírubou 16 těsnicího prvku 5 a ókrajem izolačního pláště 23 a kovového pláště 24 vytvářejí lem. Jako žádané místo průrazu má těsnicí prvek 5 například o sobě známý membránový ventil 22, který zareaguje při náhlém přetlaku, aniž se přitom vytlačí těsnicí prvek 5 z olemovaného· kalíšku 17 zhotoveného z ocele.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Galvanický primární článek s válcovým kalíškem článku, který je uzavřen těsnicím prvkem z umělé hmoty, do jehož spodní strany zasahuje olemovaný okraj kalíšku článku, vyznačující se tím, že okraj kalíšku (1] článku je vyhnut, pro vytvoření pásma lemu (2), směrem dovnitř o 140° až 19'0^э a pásmo lemu (2) přiléhá v rozsahu nejméně 50°, maximálně 100° na přírubovou část (6) na spodní straně těsnicího prvku (5), přičemž konec pásma lemu (2) je u místěn samosvorně na nástavci [8] na těsnicím prvku .(5).
2. 2. Galvanický primární článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že horní strana těsnicího prvku (5) je oipatřena na svém okraji prstencovou přírubou (16).
3. 3. Galvaničký primární článek podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že těsnicí prvák (5) je opatřen membránovým ventilem (2=2).