CS207709B2 - Metal bush non leaking the liquid for electric accumulators - Google Patents

Description

(54) Kovová průchodka, nepropouštějící kapalinu, pro elektrické akumulátory

Vynález se týká kovových průchodek, nepropouštějících kapalinu, pro elektrické akumulátory.

U elektrických akumulátorů je nezbytné, aby průchodky, zejména pólových vývodů a spojek článků, spolehlivě těsnily a nepropouštěly kapalinu. Elektrolyt, který uniká kolem průchodek pólových vývodů z nádoby akumulátoru, způsobuje chemické změny na povrchu vývodů. Tím se nepřípustně zvyšuje přechodový odpor pólových vývodů.

Je však velice obtížné znemožnit vznik těchto netěsností v oblasti pólových průchodek a spojek článků. V místě, kde procházejí pólové průchodky a spojky článků, se stýkají materiály různých vlastností a plastická hmota nádoby akumulátoru neulpívá dostatečně pevně na průchodkách, které jsou z kovu. Nestejné součinitele tepelné roztažnosti a pružnosti vedou k netěsnosti kolem průchodek pólových vývodů.

Z tohoto důvodu se výrobci snaží chránit pólové vývody a spojky článků proti pronikání elektrolytu přídavnými těsnicími prostředky. V patentním spise NSR čís. 1 213 904 je například popsáno utěsnění pólových průchodek pro· elektrické akumulátory. K tomuto Účelu § · půlový vývod potře roztokem živice, plastických hmot nebo· lepidel na vinylové bázi nebo jejich směsí. Víko nádoby z plastické hmoty se pak dá vytvořit nestříknutím kolem takto upraveného· pólového vývodu. V americkém patentním spisu číslo 2 575 076 je popsána těsnicí hmota pro pólové průchodky. Na pólový vývod se při tom nanáší · směs polyvinylové pryskyřice a ftalátů.

Ulpívání této těsnicí hmoty na pólovém vývodu však je nedostatečné. Způsobuje to tenká kysličníková vrstva na povrchu kovu, která v důsledku vzniku · trhlinek a následkem nedostatečného ulpívání těsnicí hmoty umožňuje vznik nepatrných trhlin, kterými protéká elektrolyt. Těsnicí hmoty tohoto druhu jsou tedy nevhodné, protože jsou nespolehlivé a ztrácejí během života akumulátoru úplně účinnost.

Účelem vynálezu je vyvinout kovovou průchodku nepropouštějící kapalinu pro elektrické akumulátory tak, aby byla spolehlivá a trvanlivá. Při tom je nezbytné, aby těsnicí prostředek se dal jednoduše a i pomocí automatických strojů nanášet na kovové části pólových průchodek a spojek článků.

Tato úloha je podle vynálezu vyřešena tím, že průchodka je v oblasti těsnění opatřena povlakem, který sestává v podstatě z pryskyřice s karboxylovými funkčními skupinami.

K vytvoření kapalinu nepropouštějících kovových průchodek se na pólový vývod, pólové pouzdro a spojku článků nanese roztok pryskyřic s karboxylovými funkčními skupinami podle vynálezu. Roztok lze nanášet například štětečkem nebo nastříkat. To také umožňuje provádět tento pracovní pochod v automatickém výrobním postupu.

Je známé, že četné kovy, zejména olovo, jsou potaženy tenkou kysličníkovou vrstvou. Pryskyřice s karboxylovými funkčními skupinami rozpouštějí kysličníkovou vrstvu a při tom vzniká bezprostřední styk kovu a pryskyřice. Po· uschnutí rozpouštědla je kovová průchodka potažena uzavřenou pryskyřičnou vrstvou. Tato vrstva ulpívá pevně na kovu, poněvadž se jej přímo dotýká. Poněvadž kysličníková vrstva je úplně rozpuštěna, nemohou vznikat dráhy pro· protékání elektrolytu.

Poněvadž pryskyřice mají vysokou afinitu к polyolefinům, jsou takto zpracované kovové průchodky použitelné zejména pro nádoby z polypropylenu pro elektrické akumulátory. Aby pólové, vývody, pólová pouzdra a spojky článků byly spolehlivě utěsněny, naleje se polypropylen například kolem kovových dílů zpracovaných předběžně uvedeným způsobem. Tak například lze celé víko nádoby akumulátoru vytvořit odlitím plastické hmoty kolem pólových vývodů nebo pólových pouzder. Při tom se pryskyřičná vrstva rozpouští na povrchu v kapalném polypropylenu. Po zchladnutí a ztuhnutí polypropylenu jsou kovové průchodky zakotveny ve víku pevně a těsně. Pryskyřice s karboxylovými funkčními skupinami se vyznačují vysokou afinitou ke kovům a plastickým hmotám, poněvadž jejich molekuly obsahují jak polární, tak nepolární skupinu. Tyto pryskyřice působí tedy jako látky zlepšující přilnavost mezi kovovými průchodkami a plastickou hmotou, zejména polypropylenem.

Jako pryskyřice s karboxylovými funkčními skupinami je obzvláště vhodná kalafuna. Jako rozpouštědla lze použít například ethylalkoholu, toluenu nebo trichlorethylenu. Roztoky mají obsahovat mezi 2 a 20 hmot. %, s výhodou mezi 5 a 7,5 hmot. % kalafunu. Tloušťka vrstvy suché kalafunové hmoty na kovu má být v rozmezí 1 až 10 mikronů, s výhodou mezi 3 a 8 mikronů.

Kovové průchodky podle vynálezu, které jsou spolehlivě utěsněné neumožňují na rozdíl od běžných pólových průchodek ani při několikaměsíčním skladování vytékání elektrolytu.

U olověných akumulátorů, které jsou vystaveny velmi silnému tepelnému zatížení, například odběrem vysokých proudů nebo· skladováním při vysokých teplotách, mohou nestejné součinitele tepelné roztažnosti kovových průchodek a nádoby z plastické hmoty vést к netěsnostem. V tomto případě se doporučuje použití obzvlášť pružné těsnicí hmoty. Taková hmota musí být i při vysokých teplotách pružná na způsob kaučuku.

Bezvadného utěsnění kovových průchodek při tepelném zatížení se dá podle vynálezu dosáhnout tím, že se na příslušný díl nanese směs kalafuny a pružného materiálu s pružností na způsob kaučuku. V zásadě je možné použít všech látek s pružností na způsob kaučuku. Tyto látky mohou obsahovat karboxylové funkční skupiny, jako· je tomu například u polyvinylacetátu nebo kopolymerů ethylenu a vinylacetátu. Velmi vhodný je roztok 2 až 20 hmot. % kalafuny a 1 až 6 hmot. % polyvinylacetátu v ethanolu. S výhodou se při tom použije 8 až 12 hmot. % kalafuny a 3 až 5 hmot. % polyvinylacetátu. Vhodný je i roztok obsahující 2 až 20 hmot. % kalafuny a 1 až 6 hmot. % kopolymeru vinylacetátu a ethylenu, s obsahem 40 až 45% hmot, vinylacetátu, v toluenu. S výhodou obsahuje tento roztok 8 až 12 hmot, procent kalafuny a 3 až 5 hmot. % kopolymeru.

Jako složka s pružností na způsob kaučuku je však vhodný i materiál bez karboxylových funkčních skupin. S výhodou se při tom použije polyisobutylenu. Směsi kalafuny a polyisobutylenu mají tepelně stabilní chování a pružnost na způsob kaučuku. Směs je možno zpracovat jako roztok například v toluenu a nanášet ponořováním, stříkáním nebo natíráním, a to i na automatických strojích.

Roztoky s velkým obsahem kalafuny a poměrně malým obsahem polyisobutylenu se dobře rozlévají po olovu a šíří se i po vodorovných plochách z olova, které jsou obráceny směrem dolů. Z tohoto důvodu jsou tyto roztoky vhodné к povlékání těžko přístupných ploch, například spojek jednotlivých článků. Výhodné jsou roztoky s obsahem 10 až 50 hmot. % kalafuny a 0,1 až 5 hmot. % polyisobutylenu, s výhodou 30 až 50 hmot, procent kalafuny a 0,5 až 2 hmot. % isobutylenu v rozpouštědle, zejména v toluenu.

К povlékání lehce přístupných ploch, například pólových pouzder, se hodí i roztoky s vyšším obsahem polyisobutylenu, přičemž množství kalafuny může být sníženo. Lze například použít roztoků, které obsahují 2 až 10 hmot. % kalafuny a 2 až 10 hmot. % polyisobutylenu, s výhodou mezi 4 a 8 hmot, procent kalafuny a mezi 4 a 8 hmot. % polyisobutylenu.

Těsnicí hmoty podle vynálezu se vyznačují velice dobrou afinitou ke kovům а к plastickým hmotám. Mají vynikající vlastnosti, pokud jde o pružnost na způsob kaučuku, a jsou odolné proti stárnutí v širokém teplotním rozmezí. Hodí se obzvláště dobře pro akumulátory s kovovými průchodkami z olova a s nádobou z polypropylenu.

Claims (8)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Kovová průchodka, nepropouštějící kapalinu, pro elektrické akumulátory, vyznačující se tím, že průchodka je v těsnicí oblasti opatřena povlakem, který sestává v podstatě z pryskyřice s karboxylovými funkčními skupinami.
2. 2. Kovová průchodka podle bodu 1, vyznačující se tím, že povlak sestává z kalafuny.
3. 3. Kovová průchodka podle bodu 1, vyznačující se tím, že povlak sestává ze směsi kalafuny a polyvinýlacetátu.
4. 4. Kovová průchodka podle bodu 1, vyznačující se tím, že povlak sestává ze směsi kalafuny a polyisobutylenu.
5. 5. Kovová průchodka podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že povlak má tloušťku mezi 3 a 8 mikrony.
6. 6. Způsob výroby kovové průchodky podle bodů 1, 2 a 5, vyznačující se tím, že na kovovou průchodku se nanese . roztok obsahující 5 až 7,5 hmot. % kalafuny v ethylalkoholu.
7. 7. Způsob výroby kovové průchodky podle bodů 1, 3 a 5, vyznačující se tím, že na průchodku se nanese roztok 8 až 12 hmot. ¹ % kalafuny a 3 až 5 hmot. % polyvinylacetátu v ethylalkoholu.
8. 8. Způsob výroby kovové průchodky podle bodů 1, 4 a 5, vyznačující se tím, že na kovovou průchodku se nanese roztok 30 až 50 hmot. °/o kalafuny a 0,5 až 2 hmot. % polyisobutylenu v toluenu.