DE1228323B - Batterie mit mindestens zwei in einer roehrenfoermigen elastischen Huelse uebereinander angeordneten zylindrischen Zellen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int, CL:

HOIm

Deutsche Kl.: 21b-10/01

Nummer: 1228 323

Aktenzeichen: U9697VIb/21b

Anmeldetag: 3. April 1963

Auslegetag: 10. November 1966

Es ist bekannt, Kunststoffschläuche auf galvanische Elemente oder Batterien aufzuschrumpfen. Die axial angeordneten Zellen erhalten hierdurch einen einigermaßen festen Sitz und haben kein radiales Spiel innerhalb des Schlauches. Der Nachteil dieser Anordnung besteht aber darin, daß die Zellen nicht ohne Zerstörung der Schläuche aus diesen entfernt und ausgewechselt werden können.

Die erfindungsgemäße Batterie mit mindestens zwei in einer röhrenförmigen elastischen Hülse übereinander angeordneten zylindrischen Zellen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen in einer längsgeschlitzten, federnden, an jedem Ende mit einer Kappe versehenen metallischen Hülse, deren Durchmesser im entspannten Zustand kleiner ist als derjenige der zylindrischen Zellen, angeordnet sind, und entweder die Innenwand der Hülse oder aber jede Zelle mit einer isolierenden Schicht belegt ist.

Vorzugsweise ist die Batterie so ausgebildet, daß ein federndes Kontaktglied sich zwischen einer der Endkappen und einer Elektrode der angrenzenden Zelle befindet.

Die Isolierschicht der Hülse kann einen schmalen Streifen längs einer Kante des Längsschlitzes frei lassen und als schmaler Streifen über die andere Kante des Längsschlitzes überstehen.

Die Hülse besteht zweckmäßig aus Stahl, Kupfer, Aluminium oder einer Legierung dieser Metalle.

Die Batterie kann mit einem weiteren Stromabnehmer versehen sein, der sich zwecks Kontakt mit einer Zelle der Batterie durch die Hülse hindurch erstreckt.

Die Kanten der Endkappen können als Flansch ausgebildet sein und mittels der darübergebogenen Kante der Hülse in ihrer Lage festgehalten werden.

Batterien gemäß der Erfindung haben den Vorteil, daß die einzelnen Zellen ohne Spiel fest aufeinandersitzen und der elektrische Kontakt zwischen ihnen gesichert ist. Es ist nicht erforderlich, für jede Hülse Zellen genau des gleichen Durchmessers zu verwenden, weil die federnde Hülse auch Zellen verschiedenen Durchmessers fest in elektrischem Kontakt zusammenhält. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Hülse ohne Zerstörung auseinandergebogen werden kann, so daß man einzelne Zellen entfernen und durch andere ersetzen kann.

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise einige Ausführungsformen der Erfindung. Es stellt dar

F i g. 1 eine Vertikalansicht einer Batterie nach der vorliegenden Erfindung, wobei die Hülse aufgeschnitten ist,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht von Teilen Batterie mit mindestens zwei in einer
röhrenförmigen elastischen Hülse übereinander
angeordneten zylindrischen Zellen

Anmelder:

Union Carbide Corporation,
New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:

Robert Dale Simonton,
Bay Village, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 4. April 1962 (184 969) ■

as der Batterie gemäß der Fig, 1, die Einzelheiten des Aufbaus veranschaulicht,

F i g. 3 eine vergrößerte Teilansicht der Batterie im Schnitt auf der Ebene 3-3 der F i g, 1,
F i g. 4 eine vergrößerte Teilansicht des Verschlusses der Batterie am Endkontakt und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Abwandlung der in F i g. 1 und 2 dargestellten Batterie. Eine Mehrzahl Zellen 10 (s. F i g. 1 bis 4), zweckmäßigerweise alkalische Zellen mit negativen Elektroden 12, ist von einer Hülse 14 mit längsverlaufendem Schlitz bzw. Spalt 16 umschlossen, Das obere Ende 18 der Hülse 14 ist in geeigneter Weise von einer positiven Kontaktkappe 20, das untere Ende 22 von einer negativen Kontaktkappe 24 verschlossen, Eine Kontaktfeder 26 ist vorzugsweise zwischen der negativen Elektrode 12 einer angrenzenden Zelle 10 und der negativen Kontaktkappe 24 angeordnet. Zwischen der Zelle 10 und der negativen Kontaktkappe 24 befindet sich eine Isolationsscheibe 27.

Wie am besten aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich, ist zwischen der inneren Wand 30 der Hülse 14 und den Zellen 10 ein Isolator 28 angeordnet. Die Enden und 22 der Hülse 14 sind über die Endkontaktkappen 20 und 24 gebogen, wie bei 32 in F i g. 1 und 4 gezeigt. Der Randteil 34 jeder der Endkontaktkappen 20 und 24 ist vorzugsweise um 180° eingebogen, so daß er ein umgekehrtes U bildet, keine

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scharfe Kante mit dem Isolator 28 in Berührung steht und die unbearbeitete Kante 36 der Kappe nicht den Isolator 28 durchschneiden und damit einen Kurzschluß verursachen kann.

Bei der Herstellung der Batterie nach der vorliegenden Erfindung wird die Hülse 14 aus Metall, z. B. Stahl, Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen, ausgeschnitten und dann durch irgendeines von zahlreichen Herstellungsverfahren, beispielsweise durch Pressen um eine mit Gummi überzogene Walze oder einen Dorn, in röhrenartige Form gebracht. Der ursprüngliche innere Durchmesser einer für eine bestimmte Batterie bestimmten Hülse sollte !deiner sein als der äußere Durchmesser der einzelnen Zellen. Dies wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß man die Enden der Hülse sich nach der Formgebung überlappen läßt.

Bevor die Hülse 14 geformt wird, wird der Isolator 28 mittels eines Klebstoffs oder durch Hitzeeinwirkung derart an ihr befestigt, daß er über eine Kante 38 des Hülsenschlitzes um einen kleinen Teil seiner Breite hervorsteht. Er bedeckt nicht die ganze innere Oberfläche der Hülse 14; ein Streifen 40 dieser Hülse an der entgegengesetzten Kante 42 liegt frei, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich. Der vorstehende Teil 44 des Isolators 28 deckt die Zellen 10 und den Spalt 16 zwischen den einander gegenüberliegenden Kanten 38 und 42 der Hülse 14 ab, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist. Bei Verwendung eines farbigen Isolators 28 und längsverlaufender Farbstreifen gleicher Farbe auf der äußeren Oberfläche der Hülse 14 entlang der einander gegenüberliegenden Kanten 38 und 42 ist der Spalt 16 praktisch unsichtbar.

Während des Zusammenbaues der Batterie nach der vorliegenden Erfindung muß die Hülse 14 offengehalten werden, damit die Zellen 10 leicht eingelegt werden können. Sobald die Zellen 10, die Feder 26, die Isolierscheibe 27 und die Kappen 20 und 24 in die auseinandergehaltene Hülse 14 eingelegt sind, wird diese losgelassen, so daß sie, die Zellen 10 umschließend, zurückspringt. Die Zellen 10, deren Durchmesser größer ist als der ursprüngliche innere Durchmesser der Hülse, erteilen dieser, wenn sie in ihr übereinander angeordnet sind, eine Federkraft. Somit bewirkt die Anordnung, daß die Hülse 14 eine radiale Kraft bzw. Druck auf die Zellen 10 ausübt und sie in axialer Ausrichtung zueinander hält.

Die Fig. 5 stellt eine Abwandlung der in Fig. 1 und 2 gezeigten Batterie dar, insbesondere insofern, als hier eine Zwischenspannungsanzapfung 46 vorgesehen ist, die eine Polarisierung der Hülse 48 bewirkt, wenn die Zellen 10 in ihr gestapelt sind. Der Kontakt zwischen der Anzapfung 46 und einer geeigneten Mittelzelle 10 wird mittels einer Einkerbung in der Oberfläche der Hülse 48 und eines Ausschnittes 52 in dem Isolator 50 hergestellt. Jede gewünschte Spannungshöhe innerhalb der Grenzen der Batterie läßt sich durch Einkerben der Hülse an geeigneter Stelle, wodurch ein dritter Anschluß hergestellt wird, erzeugen.

Bei der Herstellung von Batterien nach der vorliegenden Erfindung können zum Befestigen des Isolators an der Batteriehülse natürlich auch andere Verfahren angewendet werden. Beispielsweise kann das Isolierungsmaterial auf die Hülse aufgespritzt werden, bevor man dieser den gewünschten Durchmesser gibt. Eine andere Methode besteht darin, um jede einzelne Zelle der Batterie herum eine Isolationshülle vorzusehen, so daß die Batteriehülse selbst nicht mehr isoliert zu werden braucht. Ungeachtet des angewendeten Verfahrens müssen alle Isolatoren derart nichtleitend sein, daß sie einen Kurzschluß der Zellen und eine Polarisierung der Hülse verhindern. Zweckmäßigerweise ist das Isolationsmaterial in gewissem Maße absorptionsfähig, damit es aus den Zellen eventuell austretende Elektrodenmasse aufnehmen kann, bevor sie durch den Spalt aus der Batteriehülse herauslangt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Batterie mit mindestens zwei in einer röhrenförmigen elastischen Hülse übereinander angeordneten zylindrischen Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen in einer längsgeschlitzten, federnden, an jedem Ende mit einer Kappe versehenen metallischen Hülse, deren Durchmesser im entspannten Zustand kleiner ist als derjenige der zylindrischen Zellen, angeordnet ■ sind und entweder die Innenwand der Hülse oder. aber jede Zelle mit einer isolierenden Schicht belegt ist.

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein federndes Kontaktglied zwischen einer der Endkappen und einer Elektrode der angrenzenden Zelle befindet.

3. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht der Hülse einen schmalen Streifen längs einer Kante des Längsschlitzes frei läßt und als schmaler Streifen über die andere Kante des Längsschlitzes übersteht.

4. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse mit einem weiteren Stromabnehmer versehen ist, der sich zwecks Kontakt mit einer Zelle der Batterie durch die Hülse hindurch erstreckt.

5. Batteris nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Endkappen als Flansch ausgebildet sind und mittels der darübergebogenen Kante der Hülse in ihrer Lage festgehalten werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 851 371;
französische Patentschrift Nr. 1 000 919;
USA.-Patentschrift Nr. 2 595 963.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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