DE1496208B1 - Gasdicht verschlossener akkumulator mit einem zylindrischen metallgehäuse mit boden und darin konzentrisch angeordneten elektroden - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen gasdicht verschlösse- Fig. Ib ein Querschnitt des in Fig. la gezeigten nen Akkumulator mit einem zylindrischen Metall- Akkumulators gemäß Linie I-I in F i g. 1 ä;
gehäuse mit Boden, negativen und positiven konzen- F i g. 1 c, Id und 1 e zeigen die Art des Zusamtrisch und abwechselnd in dem Gehäuse angeordne- menbaues des Akkumulators;
ten Elektroden, die einen freien mittigen Raum 5 F i g. 2 a ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seiumgeben und zwischen denen Separatoren eng ein- tenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfingesetzt sind, und einem in den Elektroden und in den dung,
Separatoren festgelegten Elektrolyten. Fig. 2b eine Schnittansicht gemäß LinieΠ-Π in

Im allgemeinen ist in einem bekannten, gasdicht Fig. 2a;

abgeschlossenen Akkumulator mit positiven und io F i g. 3 zeigt perspektivisch einen V-förmig gebo-

negativen zylindrischen Elektroden, die konzentrisch genen elastischen Streifen, der an einer Abdeckung

angeordnet sind, die innerste Elektrode in der Form mit einer Anschlußklemme befestigt ist, wie es in

eines festen säulenartigen Zylinders aus einem Stück Fig. la und 2a gezeigt ist;

oder aufgespalten. Bei einer solchen Bauweise kön- F i g. 4 a ist eine Schnittansicht einer weiteren Aus-

nen die aktiven Materialien im mittleren Teil der 15 führungsform der Erfindung,

Batterie nicht voll oder mit hohem Wirkungsgrad Fig. 4b eine Schnittansicht gemäß Linie IV-IVin

verwendet werden. Insbesondere ist es bei einem F i g. 4 a;

solchen Akkumulator schwierig, den notwendigen F i g. 5 a ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Sei-

Grad der Diffusion des innen erzeugten Gases zur tenansicht einer abgewandelten Ausführungsform des

entgegengesetzten Elektrode zu erreichen, die allge- 20 Akkumulators nach Fig. 4a,

mein für den Reaktionsverbrauch dieses Gases erf or- Fig. 5 b eine Schnittansicht gemäß Linie V-V in

derlich ist. Dies führt zum nutzlosen Vorhandensein Fig. 5a;

aktiver Materialien im mittleren Teil. F i g. 6 zeigt perspektivisch einen V-förmig gebo-

Außerdem ist es erforderlich, eine starke äußere genen elastischen Streifen, der an einer Abdeckung

Kraft auf das äußere Gehäuse zur Einwirkung zu 25 befestigt ist, wie in F i g. 4 a und 5 a gezeigt,

bringen, nachdem deren offenes Ende hermetisch F i g. 7 a perspektivisch ein teilweise zylindrisches

abgedichtet ist, um so zu bewirken, daß Teile des Teil einer Führungshülse von nicht perforierter Art,

Gehäuses sich radial einwärts verschieben, so daß Fig. 7b perspektivisch eine Führungshülse von

ein positiver Kontakt sowohl zwischen den Elektro- nicht perforierter Art, welche einen Längsschlitz auf-

den als auch zwischen dem Gehäuse und der äußeren 30 weist,

Elektrode geschaffen ist. F i g. 7 c perspektivisch ein perforiertes, teilweise

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe zylindrisches Teil einer Führungshülse und

gestellt, einen gasdicht verschlossenen Akkumulator F i g. 7 d perspektivisch eine perforierte Führungs-

der eingangs umrissenen Art zu schaffen, welcher hülse, welche einen Längsschlitz aufweist,

bequem zusammengebaut werden kann mit gutem, 35 In Fig. la und Ib ist ein Akkumulator von im

elektrischem Kontakt zwischen den Elektroden und wesentlichen zylindrischer Gestalt mit einem äußeren

dem äußeren Gehäuse und damit zusammenarbeiten- hohlzylindrischen Gehäuse 1 aus vernickeltem Stahl-

den Elektroden und weiterhin eine einfache Art blech gezeigt. Innerhalb des Gehäuses 1 sind konzen-

der Verbindung der Endelemente mit den Mittel- irisch angeordnete positive und negative Elektroden 2

elektroden. 40 und 3 angeordnet. Jede Elektrode weist die Form

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eines Hohlzylinders auf und besteht aus einer Vieljede der genannten negativen und positiven Elektro- zahl identischer Teile von teilweise zylindrischer den durch Zusammensetzen mehrerer teilzylindri- Form, wobei alle diese Teile zusammen eine hohle scher Elektrodenteile gebildet ist und daß im mittigen zylindrische Elektrode bilden. Bei der gezeigten Ausfreien Raum elastische elektrisch leitende Streifen 45 führungsform sind zwei halbzylindrische Teile gegenangeordnet sind, die von einer in der Öffnung der einander angeordnet gezeigt.

isolierenden Abdeckung befestigten Anschlußklemme Beim Zusammenbau des Akkumulators nach

getragen werden und die Elektroden nach außen Fig. 1 c, ld, Ie werden die negative Elektrode3,

drücken. die Separatoren 4, die positive Elektrode 2 und die

leder Streifen kann dabei mit einer Vielzahl nach 50 aufgeteilte Führungshülse 9 nacheinander eng anein-

außen schräg außen verlaufender Laschen ausgestat- ander angeordnet. Ein Paar solcher aufeinander an-

tet sein, wobei eine elektrisch leitende, nach außen geordneter Teile werden zusammengesetzt und in das

dehnbare Führungshülse zweckmäßig in Berührung Gehäuse 1 eingesetzt.

mit der Innenwand der innersten Elektrode vorge- Nachdem der elastische Streifen 6 mit der isolie-

sehen ist 55 renden Abdeckung 5 zusammengefügt und mit Preß-

Die Führungshülse kann elastisch sein und Längs- sitz in die Mittelbohrung, die durch die Führungsschlitze aufweisen. hülse 9 gebildet ist, eingepaßt ist, wird die offene

Vorteilhaft ist die Führungshülse durch Zusam- Kante des Gehäuses 1 nach innen gebogen, wobei mensetzen einer Vielzahl teilzylindrischer Bestand- dort eine Abdeckung 5 luft- und flüssigkeitsdicht beteile gebildet, wobei die Zahl der Bestandteile gleich 60 festigt wird,
der Anzahl der Teilelektroden ist. Zwischen den beiden Elektroden 2 und 3 ist ein

Die Führungshülse kann auch mit einer Vielzahl Separator 4 eingebracht, der aus einer Kunststoff aser-

Meiner Löcher versehen sein. matte besteht, welche mit einer elektrolytischen Lö-

Die Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden sung imprägniert ist. Die gesamte so gebildete Gruppe

Erläuterung der Erfindung an Ausführungsbeispielen 65 ist in dem Gehäuse 1 eingeschlossen,

an Hand der Zeichnungen. Die Abdeckung S aus Kunstharz zum Isolieren und

Fig. la ist eine senkrechte Schnittansicht durch Abdichten des offenen Endes des Gehäuses 1 ist mit

einen Akkumulator, einer mittigen Bohrung versehen, durch welche eine

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Anschlußklemme 7 eingesetzt ist. Diese Anschluß- hohlen Gehäuse 101 aus vernickeltem Stahlblech geklemme 7 sorgt für eine elektrische Verbindung mit zeigt. Innerhalb des Gehäuses 101 sind konzentrisch den V-förmig gebogenen, elektrisch leitenden elasti- positive und negative Elektroden 103 und 102 angeschen Streifen 6, welche aus vernickeltem Stahl her- ordnet. Jede Elektrode ist von hohler und zylindrigestellt sein können. Der elastische Streifen 6 weist 5 scher Form.und besteht aus einer Vielzahl von Elekeinen im wesentlichen flachen Oberteil kurzer Länge trodenteilen von teilzylindrischer Form, wie dies in und zwei Schenkelteile auf, die abwärts auseinander- Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. la laufen. Ein Teil der Abdeckung 5 und des elastischen und 1 b gezeigt ist. Bei der hier gezeigten Ausfüh-Streifens 6 wird mit der Anschlußklemme 7 zusam- rungsform sind zwei halbzylindrische Elemente einmengebracht, deren Schaftteil T sich durch den fla- io ander gegenüberliegend angeordnet und bilden so chen Oberteil des elastischen Streifens 6 erstreckt und eine hohle zylindrische Elektrode,
am unteren Ende verstemmt ist, um eine feste Ver- Zwischen den beiden Elektroden 102 und 103 ist bindung mit der Abdeckung 5 zu schaffen, die zwi- ein Separator 104 angeordnet, der aus einer Kunstschen dem Kopf und dem vernieteten Ende der An- harzfasermatte bestehen kann, welche mit einer elekschlußklemme 7 liegt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. 15 trolytischen Lösung von Ätzkali imprägniert ist. Die

Die innere Elektrode 2 hat in ihrem Inneren eine gesamte so gebildete Baugruppe ist in dem Gehäuse

mittige Bohrung 8, in die der Streifen 6, welcher mit 101 eingeschlossen.

der Abdeckung 5 fest verbunden ist, im Preßsitz ein- Die Abdeckung 105 aus Kunstharz wie Polyäthygedrückt ist. Der elastische Streifen 6 mit seinen len od. dgl. dient dazu, eine Isolierung und Abdich-Schenkelteilen hat das Bestreben, sich durch seine 20 rung für das offene Ende des Gehäuses 101 zu schaf-Elastizität nach außen auszudehnen und übt so einen fen und ist mit einer mittigen Perforation versehen, radialen Kontaktdruck sowohl zwischen den Elektro- durch die eine Anschlußklemme 107 gesetzt ist. Diese den als auch dem Gehäuse 1 aus und schafft so einen Anschlußklemme 107 schafft eine elektrische Verbinguten elektrischen Kontakttakt zwischen der äußeren dung mit einem elastischen, elektrisch leitenden Strei-Elektrode 3 und dem Gehäuse 1 und auch zwischen 25 fen 106 aus vernickeltem Stahl. Der elastische Streiden beiden Elektroden 2 und 3. fen 106 ist im wesentlichen U-förmig mit mittigen

Vorzugsweise kann der elastische Streifen 6 mit Teilen gebogen, wobei die beiden Schenkel das Be-

einer Vielzahl aus einem Stück bestehender Laschen 6' streben haben, sich nach auswärts auszudehnen. Der

ausgestaltet sein, welche nach außen schräg aufwärts kurze und flache Oberteil des Streifens 106 schafft

verlaufen. Diese Laschen sind entlang jedem Sehen- 30 eine Verbindung mit der Anschlußklemme 107. Der

kelteil mit im wesentlichen gleichen Abständen ver- elastische Streifen 106 und die Abdeckung 105 mit

teilt. Dadurch wird der Druckeingriff des elastischen einer becherförmigen Verstärkungsscheibe 108, die

Streifens 6 in die mittige Bohrung 8 ohne weiteres dazwischen eingebracht ist, sind miteinander mit

durchgeführt, und somit kann ein besserer elektri- HiMe der Anschlußklemme 107 verbunden, wobei der

scher Kontakt geschaffen werden. 35 Schaft der Anschlußklemme 107 sich durch die Ab-

Nachdem die Gruppe aus dem elastischen Strei- deckung 105 und durch den flachen oberen Teil des

fen 6, der Abdeckung 5 und der Anschlußklemme 7 elastischen Streifens 106 erstreckt, während das

in der mittigen Bohrung 8 angeordnet ist, wird die untere Ende 107' der Anschlußklemme 107 auf den

Endkante 9 des Gehäuses 1 um die Abdeckung 5 Streifen 106 verstemmt ist.

herumgebogen, um eine gasdichte Abdichtung zu 40 Vorzugsweise kann der elastische Streifen 106 mit

schaffen. einer Vielzahl von Laschen 106' entlang den beiden

In Fig. 2a und 2b ist ein Akkumulator von grö- Schenkeln ausgestattet sein. Diese Laschen sind aus

ßeren Abmessungen gezeigt. Er weist eine Vielzahl dem Streifen ausgestanzt, wobei ihre unteren Enden

konzentrischer positiver Elektroden auf und die mit dem Streifen zusammenhängen, während die

gleiche Anzahl konzentnscher negativer Elektroden 45 äußeren.Enden sich nach außen neigen, wie dies in

auf. In diesem Falle sind die positiven und negativen Fig. 6 gezeigt ist. Die Laschen 106' schaffen so eine

Elektroden 2 und 3 abwechselnd angeordnet mit ent- zusätzliche Elastizität für den Streifen 106, um einen

sprechenden dazwischen vorgesehenen Separatoren 4. kräftigen Kontaktdruck für die Elektroden und das

Jede hohle zylindrische Elektrode besteht aus einer Gehäuse 101 zu schaffen. Es können auch zusammen-

VieLzahl von etwa zwei teilzylindrischen oder halb- 50 gedrückte Teile 106" an den oberen Endteilen der

zylindrischen Elektrodenteilen. Schenkel vorhanden sein, um die Elastizität dort zu

Die innere Elektrode 2 hat eine mittige Bohrung 8, verringern, so daß die Laschen 106' den größten Teil

in die ein V-förmig gebogener elastischer Streifen 6 der elastischen Wirkung schaffen,

so eingepreßt ist, daß er einen starken Kontaktdruck Die innere Elektrode 103 weist eine mittige Boh-

sowohl zwischen den Elektroden als auch zwischen 55 rung 110 auf, in welche eine Führungshülse 109 aus

der äußersten Elektrode und dem Gehäuse 1 ausübt. dünnem Metallblech eingesetzt ist. Die Führungs-

Der elastische Streifen 6 ist ebenfalls mit einer An- hülse 109 kann aus vernickeltem Stahlblech bestehen

schlußklemme 7 verbunden, an welcher eine Abdek- und mit einer Anzahl Perforierungen versehen sein,

kung 5 gehalten ist. Dabei ist die Abdeckung 5 her- wie dies in Fig. 7a, 7b, 7c und 7d gezeigt ist. Die

metisch abdichtend an dem Gehäuse 1 befestigt. 60 Führungshülse 109 kann die Form eines geschlitzten

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausfüh- Blechrohres haben, um eng in die Mittelbohrung 110 rungsformen ist eine Isolierscheibe 10 flach auf der hineinzupassen. Sie kann aber auch aus einer Viel-Bodenoberfläche des Gehäuses 1 angeordnet. Weiter- zahl teilweise zylindrischer Sektoren bestehen, vorhin ist ein Abdichtbund 11 aus elastischem Kunst- zugsweise von der gleichen Anzahl wie die zylindriharz zwischen der Abdichtung 5 und dem vergrößer- 65 sehen Teile der inneren Elektrode 103, wobei diese ten Kopf der Anschlußklemme 7 vorgesehen. Bei der Sektoren an beiden Seitenkanten mit Flanschen ver-Ausführungsform nach Fig. 4a und 4b ist der Ak- sehen und so beschaffen sind, daß sie an den Innenkumulator als im wesentlichen zylindrisch mit einem flächen der inneren Elektrodenteile anliegen und sich

die seitlichen Flansche zwischen den Elektrodenteilen befinden. Die Hülse 109 dient als Gleitführung für den elastischen Streifen 106, wenn er in die Bohrung 110 gesteckt wird, und verhütet jegliches Abkratzen des aktiven Materials von der Elektrode 103. Wenn der elastische Streifen 106, die Abdeckung 105 und die Anschlußklemme 107 in die Führungshülse 109 eingeführt werden, welche vorher in die Bohrung 110 eingeführt ist, bewirkt der elastische Streifen 106 mit den daran befindlichen Laschen 106', welche die Hülse auswärts drücken, einen starken Kontaktdruck zwischen den Elektroden und zwischen der äußeren Elektrode 102 und dem Gehäuse 101. Die obere Endkante 111 des Gehäuses 101 ist auf der Abdeckkungl05 umgebogen, um das Gehäuse gasdicht zu verschließen.

In Fig. 5a und 5b ist ein von größeren Abmessungen gezeigt. Es ist eine Vielzahl konzentrischer positiver Elektroden 203 und die gleiche Anzahl konzentrischer negativer Elektroden 202 vorgesehen, welche in einem hohlen zylindrischen Gehäuse 201 angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform sind hohle zylindrische positive und negative Elektroden 203 und 202 abwechselnd mit entsprechenden Separatoren 204 angeordnet. Jede Elektrode setzt sich aus einer Vielzahl teilzylindrischer Elektrodenteile zusammen, z. B. halbzylindrischer Ausbildung. Die innerste Elektrode 203 weist eine mittige Bohrung 210 auf, in die eine Führungshülse 209 eingesteckt ist. Die Führungshülse 209 hat die Funktion, welche in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 4a beschrieben ist.

Ein elastischer Streifen 206 kann mit Laschen und zusammengedrückten Teilen versehen sein. Der elastische Streifen 206 ist mit einer Abdeckung 205 und einer Anschlußklemme 207 verbunden und in die Führungshülse 209 im Preßsitz eingedrückt. Die Kante 211 des offenen Endes ist um die Abdeckung 205 gebördelt, um eine hermetische Abdichtung zu erreichen.

In Fig. 4a ist eine Isolierscheibe 112 flach auf der Bodenoberfläche des Gehäuses 101 gezeigt. Eine solche Isolationsscheibe kann auch bei der in Fi g. 5 a gezeigten Ausführungsform an der Bodenoberfläche des Gehäuses 201 vorgesehen sein. In Fig. 5a sind zwei Verbindungsdrähte 213, 214 vorgesehen, um eine elektrische Verbindung zwischen denElektrodenpaaren 202 und 203 herzustellen.

Die positiven und negativen Elektroden können entweder gesintert oder zusammengepreßt sein. Gesinterte Elektrodenteile können in teilweise zylindrischer Form aus Nickel- oder Carbonyl-Nickel-Pulvern gebildet sein, die gesintert und auf Grundnetzen von Nickeldrähten gehalten sind, oder vernikkelten perforierten Platten, die in die gesinterten Körper eingebettet sind. Die aktiven Materialien werden in die gesinterten Körper imprägniert, und zwar Kadmiumsalze in die negativen Elektroden und Nikkeisalze in die positiven Elektroden. Bei zusammengepreßten Teilen werden die negativen Elektroden unter Druck aus einer Mischung von Kadmiumhydrat und Kohlenstoff oder ähnlichem leitenden Material in Pulverform verformt, während die aus einer Mischung aus gepulvertem Nickelhydrat und Kohlenstoff oder einem ähnlichen leitenden Material bestehen. Vernickelte Metallabschirmungen können als Schutzabdeckungen für die zusammengepreßten Elektroden verwendet werden. Diese Elektroden werden mit elektrolytischer Lösung aus Ätzkali imprägniert, bevor sie in den Akkumulator eingebracht werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gasdicht verschlossener Akkumulator mit einem zylindrischen Metallgehäuse mit Boden, negativen und positiven konzentrisch und abwechselnd in dem Gehäuse angeordneten Elektroden, die einen freien mittigen Raum umgeben und zwischen denen Separatoren eng eingesetzt sind, und einem in den Elektroden und in den Separatoren festgelegten Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß jede der genannten negativen und positiven Elektroden durch Zusammensetzen mehrerer teilzylindrischer Elektrodenteile gebildet ist und daß im mittigen freien Raum elastische elektrisch leitende Streifen (6) angeordnet sind, die von einer in der Öffnung del isolierenden Abdeckung (5) befestigten Anschlußklemme (7) getragen werden und die Elektroden nach außen drücken.

2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streifen mit einer Vielzahl nach außen schräg aufwärts verlaufender Laschen (6') ausgestattet ist.

3. Akkumulator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitende nach außen dehnbare Führungshülse (109) in Berührung mit der Innenwand der innersten Elektrode vorgesehen ist.

4. Akkumulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (9) elastisch ist Und Längsschütze aufweist.

5. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (109) durch Zusammensetzen einer Vielzahl teilzylindrischer Bestandteile gebildet ist, wobei die Zahl der Bestandteile gleich der Anzahl der Teilelektroden ist.

6. Akkumulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (109) mit einer Vielzahl kleiner Löcher versehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen