DE1202850B - Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator - Google Patents

Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator

Info

Publication number
DE1202850B
DE1202850B DES70600A DES0070600A DE1202850B DE 1202850 B DE1202850 B DE 1202850B DE S70600 A DES70600 A DE S70600A DE S0070600 A DES0070600 A DE S0070600A DE 1202850 B DE1202850 B DE 1202850B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
metallic
cover
cell
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES70600A
Other languages
English (en)
Inventor
Louis Belove
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sonotone Corp
Original Assignee
Sonotone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sonotone Corp filed Critical Sonotone Corp
Publication of DE1202850B publication Critical patent/DE1202850B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/166Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/169Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/186Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/19Sealing members characterised by the material
    • H01M50/191Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Description

  • Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator Die Erfindung betrifft gasdicht verschlossene alkalische Akkumulatoren mit festgelegtem Elektrolyten und mit metallischem Gehäuse, welches mit dem metallischen Deckel verschweißt ist.
  • Derartige Akkumulatoren sind an sich bekannt. Es wurde auch bereits ein derartiger gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator vorgeschlagen, bei welchem der durch eine Öffnung des Deckels geführte Anschlußpol mit dem Deckel dichtschließend mittels eines Isolierteils aus einer bei erhöhter Temperatur hergestellten Schmelze eines anorganischen Materials, z. B. Glas- oder Keramikmaterials, verbunden ist.
  • Derartige gasdicht verschlossene alkalische Akkumulatoren weisen zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auf und finden vielfache praktische Anwendung.
  • Jedoch besteht bei ihnen folgendes Problem: Im Betrieb kann es im Inneren der Zelle, beispielsweise bei übermäßiger Aufladung, zu einem überhöhten Innendruck kommen. Ein derartiger Innenüberdruck führt zu Deformationen der die Anschlußklemme tragenden Gehäusewandung, bei den üblichen zylindrischen Ausführungen also der Stirnwandung; durch diese auf den Innenüberdruck zurückgehenden Verformungen kann die Flüssigkeits- und gasdichte Abdichtung der Anschlußklemmendurchführung mittels des Isolierteiles beeinträchtigt werden. Da derartige Alkali-Akkumulatoren mit einem stark ätzenden Alkali-Elektrolyten arbeiten, der das Bestreben hat, in die Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Teilen zu kriechen und einzudringen, ergeben sich hieraus Undichtigkeitserscheinungen mit unangenehmen Folgen; so kann es bis zum Auslaufen des ätzenden Elektrolyten, zu Kurzschlüssen und allgemein verschlechtertem Betriebszustand und bis zu vollständigem vorzeitigem Unbrauchbarwerden des Akkumulators kommen.
  • Bei den bekannten gasdichten Alkali-Akkumulatoren erfolgt die Verbindung des Gehäuses mit dem Deckel und der dichte Abschluß in der Weise, daß der obere Rand des metallischen Gehäuses umgefaltet und unter Druck über einen angrenzenden Randbereich des Metalldeckels geklemmt wird, und zwar über einen Dichtungsring aus plastischem isolierendem Material, der zwischen den in dieser Weise miteinander verbundenen Teilen zur Erzielung einer bestmöglichen flüssigkeitsdichten Abdichtung festgeklemmt gehalten wird. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß ein wirklich flüssigkeitsdichter Abschluß, der auch den oben erwähnten im Betrieb des Akkumulators auftretenden Belastungen standhält, nicht erzielbar ist. Dies gilt auch für die Bauart nach dem erwähnten älteren Vorschlag, bei welcher zum Schutz der Abdichtung gegen äußere Kräfte der Gehäusedeckel mit einem Kunstharz ausgefüllt wird, wobei diese Kunstharzschicht insbesondere die Glasdichtung, welche den Anschlußpol in der Deckelöffnung mit dem Deckel verbindet und eine weitere empfindliche Stelle darstellt, gegen mechanische Spannungen und unmittelbare Einwirkungen schützen soll. Nach den der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Erfahrungen trifft dies jedoch jedenfalls nicht auf diejenigen Beanspruchungen zu, wie sie sich aus einem inneren überdruck in der Akkumulatorenzelle ergeben. Man muß sich dabei vor Augen halten, daß schon geringfügige Verformungen der Gehäusestirnwandung infolge eines derartigen inneren Überdrucks die Dichtigkeit der Klemmendurchführung beeinträchtigen können.
  • Durch die vorliegende Erfindung soll das beschriebene Abdichtungsproblem bei gasdicht verschlossenen alkalischen Akkumulatoren der eingangs erwähnten Art gelöst werden. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der die öffnung für den Anschlußpol umgebende Deckel eine wesentlich größere und wenigstens doppelt so große Dicke als die übrigen Gehäusewandungen besitzt.
  • Es hat sich ergeben, daß durch diese einfache Maßnahme, d. h. durch eine dickere, gegen mechanische Verformung versteifte Ausbildung der die Klemmendurchführung tragenden Stirnwandung eine vollkommene Abdichtung erzielt wird, derart, daß auch die empfindlichen Stellen (Verbindung zwischen Deckel und Gehäuse, Anschlußpoldurchführung) den im Betrieb des Akkumulators sich ergebenden höheren Beanspruchungen standhalten.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der den Anschlußpol tragende Deckel einen metallischen Bund aufweist, welcher den Isolierteil unmittelbar umgibt und mit diesem durch Verschmelzung dichtschließend verbunden ist.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung; in dieser zeigt F i g. 1 in teilweise geschnittener und teilweise schematisierter Darstellung eine Ausführungsform eines alkalischen Akkumulators gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch den Akkumulator mit Einzelteilen des inneren Aufbaus gemäß der tatsächlichen praktischen Ausführung, F i g. 3 in stark vergrößerter Darstellung einen Horizontalschnitt durch den Akkumulator entlang der Linie 3-3 in F i g. 2.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand einer rohrförmigen oder zylindrischen Akkumulatorenzelle der in üblichen Blitzlichtgeräten verwendeten Art beschrieben, in denen eine oder eine Säule aus mehreren ähnlichen Akkumulatorenzellen übereinandergeschichtet gehalten werden, um einen Strom für eine Blitzlichtbirne zu liefern; oder die Zelle ist von der Art, die bei allgemein analogen Anwendungen verwendet wird, bei denen eine oder ein Aufbau aus Akkumulatorenzellen verwendet wird, um elektrische Energie an einen Lastkreis zu liefern. Jedoch erstreckt sich die vorliegende Erfindung auch auf Akkumulatorenzellen mit rechteckig-, oval- oder anders förmigen Zellengehäusen, wie sie bei den verschiedenen Anwendungen erforderlich sind.
  • F i g. 1 zeigt schematisch und die F i g. 2 und 3 im Aufbau ein Beispiel einer Akkumulatorenzelle gemäß der Erfindung. Die Akkumulatorenzelle weist ein Paar von übereinandergelegten Elektrodenplatten 22, 23 von entgegengesetzter Polarität auf, die durch einen porösen oder mikroporösen elektrisch isolierenden Separator 24 auf Abstand gehalten werden, welche den Alkali-Elektrolyten enthält, durch den die elektrolytische Wirkung zwischen dem aktiven Elektrodenmaterial der beiden Elektrodenplatten 22 und 23 aufrechterhalten wird. Die Elektrodenplatten 22, 23 von entgegengesetzter Polarität können zu einem spiralförmig gewundenen Elektrodengefüge oder -aufbau (F i g. 2 und 3) gewunden oder aufgewickelt sein, der in einem abgeteilten Raum eines rohrförmigen Zellengehäuses 25 enthalten ist, wobei die Achse des spiralförmig gewundenen Elektrodenaufbaus im allgemeinen parallel zu der Haupt- oder Vertikalachse des rohrförmigen Akkumulatorgehäuses 25 ist. Die dargestellte Akkumulatorenzelle ist von dem wiederaufladbaren Alkali-Typ; sie arbeitet mit gesinterten Elektrodenplatten. Akkumulatoren dieser Art sind z. B. in der USA: Patentschrift 2 708 212 und außerdem in dem Artikel »Nickel Cadmium Battery Plates« beschrieben, welcher in »Journal of the Electromechanical Society«, S. 289 bis 299, Bd. 94, Nr. 6 vom Dezember 1948, veröffentlicht wurde; die Akten der Electromechanical Society, Inc. weisen den 20. Dezember 1948 als Veröffentlichungsdatum nach. Dieser Artikel ist außerdem in Bd. 94, »Transactions of the Elektrochemical Society«, 1948, veröffentlicht.
  • Alkalische Akkumulatoren dieser Art arbeiten mit einem ätzenden Alkali-Elektrolyten, der dazu neigt, durch alle Verbindungen zwischen den isolierten metallischen Zellenpolen hindurchzusickern, welche aus dem Zellengehäuse herausführen, um die äußeren Verbindungen mit wenigstens zwei der Elektroden von entgegengesetzter Polarität des Elektrodenaufbaus zu bilden. Es ist seit langem bekannt, daß der ätzende Alkali-Elektrolyt derartiger Akkumulatorenzellen dazu neigt, in alle Verbindungen zu kriechen und einzudringen, z. B. entlang den metallischen Zellenpolen oder -leitungen, die gegen das Zellengehäuse abgedidhtet sind. Die Schwierigkeiten mit dem Kriechen des Elektrolyten stellen ein besonders kritisches Problem bei den alkalischen Akkumulatorenzellen dar, die als gasdicht verschlossene Akkumulatorenzellen bekannt sind. Bei allen diesen bekannten alkalischen Zellen wird die Abdichtung zwischen der isolierten Polwandung und der angrenzenden Hauptgehäusewand der Zelle dadurch hergestellt, daß der Kantenbereich des metallischen Gehäuses gefaltet und unter Druck über den anliegenden Kantenbereich eines metallischen Pols oder Deckels -mit einem Dichtungsring aus plastischem oder elastischem Isoliermaterial geklemmt wird, wobei das Dichtungsmaterial zwischen die Kantenbereiche des metallischen Gehäuses und des Deckels gelegt und dicht verklemmt gehalten wird, um die gewünschte flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen diesen Teilen zu bewirken. In der Praxis ist es schwierig, feste, flüssigkeitsdichte Dichtungen bei den bekannten abgedichteten Gehäuseaufbauten derartiger alkalischer Akkumulatoren zu erhalten. Sie versagen häufig als Folge des Durchsickerns des ätzenden Elektrolyten, von Kurzschlüssen, der Verschlechterung des Zustandes der Zellen und von anderen Gründen.
  • Diese mit bekannten abgedichteten alkalischen Akkumulatoren verbundenen Schwierigkeiten des Kriechens werden dadurch überwunden, daß ihr Elektrodenaufbau und der Elektrolyt in ein gasdichtes, aus einem Stück bestehendes metallisches Gehäuse eingeschlossen werden, wobei wenigstens ein Metallpol von der umgebenden Metallgehäusewand durch ein festes und gasdichtes anorganisches Isolierteil isoliert ist, welches hermetisch mit den angrenzenden Oberflächenteilen sowohl des umgebenden metallischen Pols als auch des umgebenden metallischen Gehäuses verschmolzen ist. Dabei ist das metallische Gehäuse aus wenigstens zwei komplementären Gehäuseabschnitten gebildet, welche aneinandergeschweißt werden, nachdem darin alle Zellenbestandteile zusammengebaut worden sind, um hermetisch dichte, geschmolzene Dichtungsverbindungen an allen Verbindungsstellen des Zellengehäuses zu schaffen.
  • Das rohrförmige Zellengehäuse 25 ist aus Metall. Es weist eine zylindrische Form auf, obwohl es rechteckig oder von anderer Form sein kann. Das rohrförmige Gehäuse 25 weist eine Bodenwandung 26 auf, die mit ihm aus einem Stück besteht, sowie einen metallischen Deckel 27, welcher über eine Schmelzverbindung 33 mit der benachbarten Kopfkante des metallischen Gehäuses 25 verschmolzen ist. Innerhalb des metallischen Deckels 27 befindet sich ein metallischer Anschlußpol28, welcher von dem umgebenden dickeren Wandungsbereich 29 des Deckels 27 durch den ringförmigen Isolierteil 31 umgeben ist. Das Isolierteil 31 besteht aus sehr dichtem, festen, anorganischen, gasdichten, isolierenden Material, wie Glas- oder Keramikmaterial, von der Art, wie es bei der Herstellung von gasdichten Hüllen für Vakuumverstärkerröhren oder ähnlichen gasdichten Hüllen oder Gehäusen verwendet wird. Der Deckel 27 des Zellengehäuses weist eine aufwärtsgebogene Randkante 32 auf, die so geformt ist, daß sie in die Oberkante des zylindrischen Zellengehäuses 25 hineinpaßt. Die beiden übereinandergelegten Elektrodenplatten von entgegengesetzter Polarität der Akkumulatorenzelle sind mit dem isolierten oberen Metallpol 28 bzw. mit einem Wandteil des rohrförmigen Metallgehäuses 25 verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die positive Elektrodenplatte 22 über einen metallischen Verbindungsstreifen oder -lappen 44 mit der Innenfläche des isolierten metallischen Pols 28 des Deckels 28, 29 des Gehäuses verbunden. Die negative Elektrodenplatte 23 wird über einen Streifen oder metallischen Lappen 45 mit der metallischen Bodenwandung 26 verbunden, welche aus einem Stück mit dem rohrförmigen Metallgehäuse 25 der Zelle besteht. Wie bereits erwähnt, ist der obere metallische Pol 28 durch einen Isolierteil 31 aus festem Glas- oder Keramikmaterial von dem umgebenden metallischen Wandteil 29 des Deckels getrennt. Der Isolierteil wird durch Verschmelzen bei hochliegenden Schmelztemperaturen mit der Außenfläche des Pols 28 und mit der Fläche des dickeren Teiles 29 des metallischen Deckels 27 verbunden. Bei der hochliegenden Schmelztemperatur verschmilzt das feste Material der isolierenden Schleife mit den zugekehrten Flächenteilen der beiden anliegenden metallischen Bauteile 28 und 27. Nach dem Zusammenbau der Zellenbestandteile werden die Randkante 32 des metallischen Deckels 27 und die Oberkante des rohrförmigen Zellengehäuses 25 ebenso durch Verschmelzung bei hochliegender Temperatur miteinander verbunden, bei welcher die anliegenden Wandkantenteile schmelzen und zu einem aus einem Stück bestehenden, gasdichten, metallischen Bauteil zusammenschmelzen.
  • Weiter unten werden Daten einer praktisch hergestellten Akkumulatorenzelle mit einem derartigen hermetisch dichten Zellengehäuse, bei dem der isolierte Anschlußpol und alle Wandteile des Gehäuses durch Verschmelzung zu einem dichten, verschmolzenen, aus einem Stück bestehenden Gehäuse miteinander verbunden werden, angegeben, ohne daß dadurch die Erfindung beschränkt werden soll. Das Zellengehäuse 25 und sein Deckel 27 werden aus kaltgewalztem Stahl gebildet. Danach werden sie mit einem haftenden Überzug aus Nickel plattiert oder überzogen, da jene Akkumulatorenzelle für den Betrieb mit Nickel-Cadmium-Elektroden gebaut ist, z. B. von der Art gemäß der USA: Patentschrift 2 708 212. Der Anschlußpol ist aus einer Nickel-Eisen-Legierung mit 50 % Nickel und 50 % Eisen gebildet. Der anorganische ringförmige Isolierteil 31 wird aus gasdichtem Borsilikatglas hergestellt, das z. B. unter dem Handelsnamen »Corning 9010« bekannt ist, welches eine Schmelztemperatur unter l000° C hat.
  • Vor dem Verschmelzen des Isolierteils 31 mit den Metallteilen 27, 28 werden diese durch Erhitzen in einer oxydierenden Atmosphäre oxydiert.
  • Der Anschlußpol 28 wird dann mit dem umgebenden isolierenden Glasteil 31 innerhalb der Öffnung des Deckels 27 in einer geeigneten Bohrlehre, z. B. aus Graphit, zusammengebaut. Dieser Deckelzusammenbau wird dann mit der Bohrlehre durch einen Ofen geführt, in dem er auf eine Temperatur erhitzt wird, bei welcher das Glas des Isolierteils 31 mit den zugekehrten oxydierten Flächen des Pols 28 und des Deckels 27 verschmolzen wird, wodurch ein aus einem Stück bestehender Deckel mit einem elektrisch isolierenden, gasdichten, hermetisch verschmolzenen Dichtungsteil 31 zwischen dem Hauptkörper des metallischen Deckels 27 und seines metallischen Pols 28 gebildet wird. Der vorher auf dem metallischen Deckel 27 und seinem metallischen Pol 28 gebildete Oxydüberzug wird dann von dem verbleibenden Teil der außenliegenden Flächen durch eine geeignete Behandlung, z. B. durch eine Behandlung mit Salzsäure, entfernt. Dadurch behält der Deckel 27 und Pol 28 eine reine äußere metallische Oberfläche.
  • Danach wird der spiralförmig gewundene, gesinterte Elektrodenaufbau mit seinen Separatoren innerhalb des Zellengehäuses 25 angeordnet. Vor dem Zusammenbau und dem Aufwinden werden die Elektroden 22, 23 mit nach außen vorspringenden Fahnen, z. B. aus biegsamem Nickelblech, versehen, deren innere Enden mit den Kantenbereichen der jeweiligen Elektrodenplatte verschweißt sind, so daß der gewundene Elektrodenaufbau einen sich aufwärts erstreckenden Klemmenstreifen 44 von den positiven Elektroden 22 und einen sich abwärts erstreckenden Klemmenstreifen 45 von den negativen Elektroden 23 aufweist. Nach der Anordnung des Elektrodensatzes in dem Zellengehäuse 25 wird das Ende des sich abwärts erstreckenden Streifens 45 an dem Mittelbereich der Bodenwandung 26 des Zellengehäuses verschweißt. Sein aufwärts vorspringender Klemmstreifen 44 wird in gleicher Weise mit dem nach innen gekehrten Flächenteil des Anschlußpols 28 verschweißt. Dann wird der alkalische Elektrolyt in die Zelle gegossen, damit er die Poren der Separatoren 24 und den kapillarförmigen Elektrodenabstand mit dem Elektrolyten füllt. Darauf wird der Deckel 27 zwischen den Oberkanten der rohrförmigen oder zylindrischen Wandungen des Zellengehäuses 25 angeordnet oder eingepaßt, so daß der aufwärts vorspringende Kantenrand des Deckels 27 im wesentlichen in derselben Höhe wie die umgebende Kante der Seitenwandungen des Zellengehäuses 25 liegt. Sie wird darin durch ihre enge Berührung mit dem Gehäuse gehalten. Darauf werden die passende, sich nach oben erstreckende Kante des Randes des Deckels 27 und die umgebende Seitenwandungskante des Zellengehäuses 25 geschmolzen und miteinander zu einem dichten aus einem Stück bestehenden metallischen Gehäusebauteil verschmolzen, wobei der metallische Deckel und das Zellengehäuse 25 zu einem ununterbrochenen, aus einem Stück bestehenden metallischen Bauteil verschmolzen werden.
  • Um Verluste an Elektrolyt während des Verschmelzens der zusammenpassenden Verbindungskanten des Gehäuses 25 und des Deckels 27 bei erhöhter Temperatur zu vermeiden, wird der Zellengehäuseaufbau innerhalb der öffnung einer massiven metallischen Bohrlehre festsitzend gehalten, die den oberen Bereich des Zellengehäuses berührt und umgibt, das unter seiner Oberkante liegt. Die metallische Bohrlehre wird z. B. durch eine umlaufende Kühlflüssigkeit wie Wasser oder durch Verdampfung einer Kühlflüssigkeit gekühlt, während die zusammenpassenden Oberkanten des Zellengehäuses 25 und seines Deckels 27 miteinander verschmolzen werden. Im praktischen Betrieb wurden gute Ergebnisse dadurch erhalten, daß die Bohrlehre zusammen mit dem darin gehaltenen Zellengehäuseaufbau gedreht wurde. Außerdem wurde ein eingeschnürter bleistiftähnlicher Lichtbogen in einem Schutzgasmedium, wie z. B. Helium oder Argon, zwischen der Spitze einer Bogenelektrode und einem benachbarten Kantenteil der umlaufenden Kante des Zellengehäuseaufbaues aufrechterhalten, z. B. durch ein Gerät für einen eingeschnürten Lichtbogen, wie es in der USA.-Patentschrift 2 884 510 und in der Literatur beschrieben ist.
  • Das Metallgehäuse 25 und der metallische Pol 28 können aus einem beliebigen Metall hergestellt sein, welches korrosionsbeständig ist, wenn es fortwährend der Wirkung eines alkalischen Elektrolyten ausgesetzt ist, wie z. B. rostfreier Stahl, Nickel u. dgl. Jedoch können das Gehäuse und die Klemmen auch aus anderen Metallen hergestellt sein, unter der Voraussetzung, daß alle Außenflächen eines derartigen Metallgehäuses und derartiger Pole, welche dem Elektrolyten ausgesetzt sind, mit einem durchgehenden haftenden Metallüberzug versehen sind, der korrosionsbeständig gegenüber einem alkalischen Elektrolyten ist.
  • Wie bereits erwähnt, besteht das Metall des Zellengehäuses 25 und des Deckels 27 zweckmäßig aus kaltgewalztem Stahl, der mit einem haftenden Nickelüberzug plattiert ist. Praktisch wird, nachdem zuerst das Zellengehäuse 25 und sein Deckel 27 in der gewünschten Endform hergestellt wurden (wie in F i g. 1 dargestellt), eine große Anzahl von derartigen Gehäuseteilen in einem üblichen Nickelplattierungsbad nickelplattiert. Bei einem derartigen üblichen Nickel-Plattierungsverfahren weisen die Kanten des Stahlgehäuses 25 und des Stahldeckels 27 eine viel dickere oder höhere, durch elektrische Wirkungen abgelagerte Nickelschicht auf als entlang der anderen Flächenteile der so plattierten Gehäuseteile. Wenn zwischen den zusammenpassenden aufwärtsgebogenen Kanten des Zellengehäuses 25 und seines Deckels 27 die verschmolzene Schweißverbindung 53 hergestellt wird, diffundiert der größere Teil der vorher auf den verschmolzenen Kanten abgelagerten Nickelmenge in den geschmolzenen Stahl der verschmolzenen Gehäuse-Kantenteile, wodurch die verschmolzenen Stahlkanten eines jeden Zellengehäuses mit Nickel angereichert werden und jede verschmolzene Deckelkante 32 mit dem erwünschten Oxydationsschutz versehen wird. Man erhält somit eine hermetisch abgedichtete, wiederaufladbare alkalische Akkumulatorenzelle, in der der Elektrodenaufbau und der ätzende Elektrolyt hermetisch in einem gasdichten, aus einem Stück bestehenden, metallischen Gehäuse eingeschlossen sind, welches wenigstens einen Metallpol aufweist, welcher durch Verschmelzen eines Isolierteiles aus sehr dichtem anorganischen Material mit dem Gehäuse und dem Pol bei erhöhter Temperatur schmiegsam verbunden worden ist. Das Gehäuse weist also zwei Gehäuseabschnitte auf, damit der Elektrodenaufbau darin zusammengesetzt werden kann.
  • In einem derartigen, durch Verschmelzung abgedichteten, gasdichten metallischen Gehäuse eines alkalischen Akkumulators bewirkt ein übergroßer Ladestrom die Entwicklung eines übermäßigen inneren Gasdruckes, wodurch ein Reißen des Gehäuses und der Schmelzverbindungen auftreten kann. Dadurch können in der Nähe stehende Personen oder Aufbauten verletzt und beschädigt werden. Ein Wandteil des Zellengehäuses einer derartigen Akkumulatorenzelle kann daher eine dünne schmale schleifenähnliche verlängerte Bruchzone von begrenzter verringerter Dicke aufweisen, damit wenigstens ein Teil der Länge dieser Bruchzone bei einem vorbestimmten, begrenzt angestiegenen, in dem Gehäuseinneren entwickelten Gasdruck aufbricht, um ein Entweichen des Gases durch die aufgebrochene Gehäusebruchzone zu gestatten, bevor ein übermäßiger Gasdruck einen gefährlichen Bruch des Zellengehäuses unter einem viel höheren Gasdruck verursacht.
  • Die F i g. 1 und 2 stellen dar, wie ein metallisches Gehäuse einer alkalischen Akkumulatorenzelle mit einer Bruchzone beschaffen sein kann. Nach den F i g. 1 und 2 ist die metallische Bodenwandung 26 des Gehäuses mit einer schleifenförmigen Bruchzone 55 von einer Dicke versehen, die nur einen Bruchteil der Dicke der anliegenden Teile des Gehäuses beträgt. Beispielsweise kann die Bruchzone 55 nur die Hälfte der Dicke oder weniger als die anliegenden anderen Wände des Zellengehäuses 25 haben.
  • In F ig. 2 ist eine Bruchzone 55 dargestellt, die auf der Innenseite der Bodenwandung des Gehäuses gebildet ist. F i g. 1 zeigt eine Vertiefung, die nur auf der Außenseite der Bodenwandung 26 des Zellengehäuses gebildet ist. Die Vertiefung der Bruchzone 55 nach F i g. 1 und 2 kann z. B. einen Kreis entlang der Bodenwandung des Gehäuses bilden. Anstatt einer kreisförmigen Bruchzone 55 kann die Vertiefung der Bruchzone 55 zungenähnlich sein, so daß die Zunge einer derartigen Bruchzone 55 unter Druck aus dem Gehäuse ausbricht, um die Gase aus dem Gehäuse herauszulassen, bevor ein gefährlicher, hoher innerer Druck im Innern entsteht. Die Bruchzone 55 kann, anstatt in der Bodenwandung 26 des Zellengehäuses 25 geformt zu werden, wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, an den anderen Metallwandungen des Zellengehäuses, z. B. an dem Deckel 27, gebildet werden.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator mit festgelegtem Elektrolyten und mit metallischem Gehäuse, welches mit dem metallischen Deckel verschweißt ist, wobei der durch eine Öffnung des Deckels geführte Anschlußpol mit dem Deckel dichtschließend mittels eines Isolierteiles aus einer bei erhöhter Temperatur hergestellten Schmelze eines anorganischen Materials, z. B. Glas- oder Keramikmaterials, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Öffnung für den Anschlußpol (28) umgebende Deckel (29, 27) eine wesentlich größere und wenigstens doppelt so große Dicke als die übrigen Gehäusewandungen (25, 26) besitzt.
  2. 2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Anschlußpol (28) tragende Deckel (27) einen metallischen Bund (29) aufweist, welcher den Isolierteil (31) unmittelbar umgibt und mit diesem durch Verschmelzung dichtschließend verbunden ist.
DES70600A 1959-09-30 1960-09-28 Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator Pending DE1202850B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1202850XA 1959-09-30 1959-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1202850B true DE1202850B (de) 1965-10-14

Family

ID=22389333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES70600A Pending DE1202850B (de) 1959-09-30 1960-09-28 Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1202850B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0303793A2 (de) * 1987-08-20 1989-02-22 VARTA Batterie Aktiengesellschaft Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0303793A2 (de) * 1987-08-20 1989-02-22 VARTA Batterie Aktiengesellschaft Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator
EP0303793A3 (de) * 1987-08-20 1991-07-24 VARTA Batterie Aktiengesellschaft Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3218910B1 (de) Durchführung
DE69233514T2 (de) Verfahren zur Herstellung der Endpole einer Batterie durch Brückenangussverfah ren (COS)
DE2843577A1 (de) Selbstentlueftende batterie
DE3239964A1 (de) Galvanische hochtemperaturzelle mit einem hermetisch abgedichteten metallgehaeuse und festgelegtem schmelzelektrolyt
DE3114348C2 (de)
DE2339439A1 (de) Elektrochemischer generator in knopfform
DE2840240C2 (de) Galvanischer Akkumulator
DE60034397T2 (de) Elektrochemische Zelle mit Deckelbaugruppe
DE2438870A1 (de) Kathodenelektrode fuer den einsatz in einem elektrolyten
DE1202850B (de) Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator
DE2819583A1 (de) Elektrochemische speicherzelle
DE2947016A1 (de) Gasdichte galvanische zelle mit einer ueberdrucksicherung
DE3412206A1 (de) Elektrochemische speicherzelle
DE2637121A1 (de) Tantalkondensator
DE2613573C3 (de) Galvanische Lithium-Jod-Zelle und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3300880C2 (de)
DE1266843B (de) Gasdicht verschlossener alkalischer Akkumulator
DE1152454B (de) Bleiakkumulator, der zur Beschleunigung des Sauerstoffverzehrs Quecksilber enthaelt,mit vorzugsweise fluessigem Elektrolyten und einer Gasverzehrelektrode
DE2638484A1 (de) Elektrochemische zelle
DE2742869A1 (de) Gasdicht verschlossene galvanische zelle mit kunststoffgehaeuse
DE2312819A1 (de) Galvanisches gas-depolarisationselement
DE2226233A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines metallischen Batteriegehäuses
DE1671745C3 (de) Galvanisches Element sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE3220903C2 (de)
DE3342605C2 (de) Lithium-Anode für ein thermisch aktivierbares galvanisches Element