DE1918572A1 - Galvanic cell and head part for closing the cell - Google Patents
Galvanic cell and head part for closing the cellInfo
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Description
Galvanische Zelle und Kopfteil zum Schliessen der Zelle.Galvanic cell and head part for closing the cell.
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Die Erfindung betrifft eine galvanische Zelle, vorzugsweise mit alkalischem Elektrolyten und von der Art,, bei der die äussere Begrenzung der Zelle ein Metallbecher ist, der von einem schüsseiförmigen, in isolierendem Dichtungsmaterial an der nach innen umgebogenen Randpartie des Bechers eingelagerten Kontaktglied geschlossen wird.The invention relates to a galvanic cell, preferably with alkaline electrolytes and of the type in which the The outer boundary of the cell is a metal cup, which is attached to the after by a bowl-shaped, insulating sealing material inside bent edge portion of the cup embedded contact member is closed.
In bekannten galvanischen Zellen dieser Art ist das Dichtungsmaterial, in dem das schüsseiförmige Kontaktglied eingelagert ist, von einem inneren Becher oder einer Buchse unterstützt, welche sich längs der Innenseite des äusseren Bechers nach unten erstreckt und auf dem Boden desselben ruht, oder es wird von einer Scheibe von isolierendem Material unterstützt, das auf einer in der Becherwand ausgebildeten Rille oder Sicke ruht. Bei der ersten Form von Unterstützung wird eine verhältnismassig grosse Materialmenge für den inneren Becher benötigt, und dieser nimmt wertvollen Platz innen in dem äusseren Becher auf, und mit dem letzterwähnten Schliessverfahren wird keine gut definierte, stabile Placierung der Unterstützungsfläche für das Dichtungsmaterial erreicht, was jedoch zur Erlangung eines dichten, sicheren Verschlusses notwendig ist.In known galvanic cells of this type, the sealing material is in which the bowl-shaped contact member is embedded, supported by an inner cup or socket, which extends down along the inside of the outer cup and rests on the bottom of the same, or it is from a disk of insulating material supported, which rests on a groove or bead formed in the cup wall. at the first form of support requires a relatively large amount of material for the inner cup, and this takes up valuable space on the inside of the outer cup, and the last-mentioned closing method does not result in a well-defined, stable placement of the support surface for the sealing material is achieved, but this is necessary to obtain a tight, secure Closure is necessary.
Zweck der Erfindung ist es, die angeführten Nachteile bei den bekannten Verfahren zum Schliessen von galvanischen Zellen der erwähnten Art zu überwinden und ein Element mit einem wirksamen und platzsparenden Verschluss anzuweisen, und dies ist erfindungsgemäss dadurch erreicht worden, dass das Dichtungsmaterial und das schüsseiförmige Kontaktglied zwischen dem umgebogenenThe purpose of the invention is to remedy the stated disadvantages of the known methods for closing galvanic cells of the type mentioned and overcome an element with an effective and to instruct space-saving closure, and this has been achieved according to the invention in that the sealing material and the bowl-shaped contact member between the bent one
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Rand des Metallbechers und einem ring- oder scheioenförmigen Stützglied festgespannt sind, welches längs seinem Umfang in fester- Verbindung mit der Becherwand ist.Edge of the metal cup and an annular or disk-shaped support member are clamped, which along its circumference in a fixed connection with the cup wall is.
Da das Stützglied in fester Verbindung mit der Becherwand· ist* ist der aus dem schüsseiförmigen Kontaktglied und dem Dichtungsmaterial bestehende Verschluss wie in einer Zange zwischen dem . Stützglied und der umgebogenen Randpartie des Bechers eingespannt, wodurch ein besonders zuverlässiger und zugleich platzsparender Verschluss erreicht wird. Die Verschlussglieder oberhalb des Stützgliedes können frei ausgebildet werden, unabhängig · von dem Elektrodenmaterial im unteren Teil des Bechers, und das Stützorgan kann mit einem mittig angeordneten Loch versehen werden, das nur gerade gross genug ist für eine isolierte Durchführung der elektrisch leitenden Verbindung von dem Inneren der Zelle zu dem schüsselformigen Kontaktglied, so dass es möglich is fr,-· -eine grosse, solide Unterstützungsfläche für den Verschluss zu-^erreichen«Since the support member is firmly connected to the cup wall * is the closure consisting of the bowl-shaped contact member and the sealing material as in a pair of pliers between the. Support member and the bent edge portion of the cup clamped, whereby a particularly reliable and at the same time space-saving closure is achieved. The locking links above the support link can be designed freely, independently of the electrode material in the lower part of the cup, and the support member can be provided with a centrally arranged hole which is only just large enough for an isolated implementation of the electrically conductive connection from the interior of the cell to the bowl-shaped contact member, so that it is possible for - · -eine to achieve a large, solid support surface for the closure "
In einer Ausführungsform der Zelle nach der ErfiridHMg'iwird' ■· das Stützglied von einem steifen, scheibenförmigen Zwischenbotlen gebildet, der längs seiner Umfangskante in hermetisch dichter Verbindung mit der Becherwand ist, wodurch eine weitere Sicher- ! heit gegen Leckage am Umfang des Stützgliedes erreicht wird, ußd · diese hermetisch dichte Verbindung kann leicht durch Schweissen,' Schrumpfen, Verleimen oder auf andere passende Weise hergestellt" werden und unabhängig davon, ob der Zwischenboden aus Metall oder einem anderen Material, wie Kunststoff, ist. '■'-' ' v-In one embodiment of the cell according to the ErfiridHMg'iw is' ■ · the support member is formed by a stiff, disk-shaped intermediate bag, which is in hermetically sealed connection with the cup wall along its peripheral edge, whereby a further safety ! protection against leakage at the circumference of the support member is achieved, so this hermetically sealed connection can easily be produced by welding, 'shrinking, gluing or in any other suitable way' and regardless of whether the intermediate floor is made of metal or another material, such as plastic, is. '■' - '' v -
Der Zwischenboden kann erfindungsgemass eine ebene Metall-Scheibe sein, der die im Einzelfall notwendige Dicke oder Festigkeit unabhängig von der Dicke oder der Festigkeit des Materials in der Becherwand gegeben werden"kann, so dass sie unter allen ' Verhältnissen eine solide Basis für das Dichtungsmaterial bilden kann. Der Zwischenboden kann auch erfindungsgemass eine Künststoffs cheibe sein, wodurch er an sich isolierend ist, wie er aueh für Befestigung durch Schweisseh oder Verleimen gut geeignet ist.According to the invention, the intermediate floor can be a flat metal disk the thickness or strength required in the individual case regardless of the thickness or strength of the material "can be given in the cup wall, so that they can be found under all ' Conditions can form a solid basis for the sealing material. According to the invention, the intermediate floor can also be a plastic disk, as a result of which it is intrinsically insulating, as it is is well suited for fastening by welding or gluing.
Eine Ausführungsform der galvanischen Zelle gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zwiseheriböäden "denAn embodiment of the galvanic cell according to FIG Invention is characterized in that the Zwiseheriböäden "the
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Boden des becherförmigen Kopfteils bildet, der an der Umfangskante seines Bodens mit der UDerkante eines Bechers, der die elektrisch aktiven Materialien enthält, verbunden ist. Hierdurch bekommt-man eine sehr solide Zelle mit einem Zwischenboden, der einen integrierenden Teil des Beckers ausmacht, so dass jede Möglichkeit von Undichtheiten zwischen der Umfangskante des Bodens und der Wand ausgeschlossen ist. Eine solche Zelle wird in der Weise hergestellt, dass der auf bekannte Weise, z.B. durch Ziehen, leicht herstellbare Kopfteil mit der Oberkante eines Bechers verbunden wird, nachdem darin elektrisch aktive Materialien angebracht worden sind. Die Verbindung kann z.B. durch Schweissen oder mit Hilfe eines äusseren Klemmringes, der die Verbindungsstelle zwischen den be-'den Becherteilen überlappt, ausgeführt werden. Die letzterwähnte Verbindung kann durch Verleimen weiter gesichert werden.The bottom of the cup-shaped head part forms on the peripheral edge its bottom is connected to the UDekante of a cup that contains the electrically active materials. Through this - you get a very solid cell with an intermediate floor, which forms an integral part of the basin, so that there is no possibility of leakage between the peripheral edge the floor and the wall is excluded. Such a cell is manufactured in such a way that the known manner, e.g. by pulling, easily producible head part is connected to the upper edge of a cup, after being electrically active in it Materials have been attached. The connection can be made e.g. by welding or with the help of an external clamping ring that The connection point between the two cup parts overlaps, executed will. The last-mentioned connection can be further secured by gluing.
Die Erfindung betrifft auch einen Kopfteil zum Schliessen einer galvanischen Zelle der erwähnten Art, welche Zelle dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus einem äusseren metallischen, mit einem Verbindungsglied, das mit der einen Elektrode der Zelle Kontakt bilden kann, versehenen Kontaktglied besteht, welches Kontaktglied hermetisch dicht in einem isolierenden Dichtungsmaterial gelagert ist, das in einem schüsseiförmigen Körper angebracht,ist, dessen Boden derart ausgebildet ist, dass er mit der Becherwand zur Bildung des Zwischenbodens in der fertigen Zelle verbunden werden kann,-und ein Loch zur isolierten Durchführung des obengenannten Verbindungsgliedes hat. Der Kopfteil kann übrigens auf beliebige Weise ausgebildet sein mit Verschlussgliedern entsprechend.denjenigen, die bisher in Verbindung mit herkömmlichen galvanischen Zellen verwendet worden sind, und kann, nachdem der Becher mit Elektrodenmaterial und sonstigem Inhalt montiert ist, an dessen Oberkante festgemacht werden, z.B. durch Schweissen oder mit Hilfe eines äusseren Klemmringes in Verbindung mit Verleimen, wie vorhin angeführt.The invention also relates to a head part for closing a galvanic cell of the type mentioned, which cell is characterized in that it consists of an outer metallic, with a connecting member that is connected to one electrode of the Cell contact can form, provided contact member which Contact member is hermetically sealed in an insulating sealing material, which is in a bowl-shaped body is attached, the bottom of which is formed such that he can be connected to the cup wall to form the intermediate floor in the finished cell, -and a hole for insulated implementation of the above link. Incidentally, the head part can be designed in any way with closure members according to those that have hitherto been used in connection with conventional galvanic cells, and can, after the cup with electrode material and other contents has been mounted, be fastened to its upper edge, e.g. by welding or with the help of an external clamping ring in connection with gluing, as mentioned above.
Bei allen bisher verwendeten Schliessmethoden erfolgt der Zusammenbau der Zelle in der Weise, dass der Becher, nachdemWith all closing methods used so far, the assembly of the cell takes place in such a way that the cup after
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darin Elektrodenmaterial, Trennschicht, Elektrolyt u.a.m. eingebracht sind, an seinem oberen Ende mit Hilfe des Dichtungsmaterials geschlossen wird, indem dasselbe durch Einbördeln der freien Endkante des Bechers festgeklemmt wird. Dieses Schliessen des Bechers über dem mit Elektrodenmaterial, Elektrolyten u.a.m. gefüllten Becher erschwierigt das Schliessverfahren, weil sowohl rein mechanische Druckeinwirkungen als auch Wärmeeinwirkungen, die böim Schliessen vorkommen mögen, einen nachteiligen Einfluss auf Becher und Inhalt haben können, und insbesondere können Schwierigkeiten entstehen infolge der Neigung des Elektrolyten, herauszukriechen. Diese Schwierigkeiten sind bei Verwendung des, Kopfteils gemäss der Erfindung ganz überwunden, weil der notwendige dichte Verschluss des oberen Teils des Bechers ausgeführt wird, ohne dass der Kopfteil mit dem Metallbecher in Verbindung ist und ohne dass die Schliessoperationen eine Möglichkeit haben, den Becherinhalt zu beeinflussen. Hierdurch ist die Herstellung von Verschlüssen ermöglicht, die nicht mit der bisher bekannten Technik verwirklicht werden konnten, da man z.B. im voraus bei Verschweissung oder Formgebung der Verschlussteile die im Einzelfall optimale Wärme anwenden kann ohne Gefahr, dasa diese auf den Elektrolytinhalt einwirkt. Ferner ist es ein Vorteil, dass die Schliessflachen um die Dichtung beliebig erwärmt werden können zur Entfernung von Feuchtigkeit oder beim Eingiessen einer dichtenden Vergussmasse.electrode material, separating layer, electrolyte, etc. are introduced into it, at its upper end with the help of the sealing material is closed by the same by crimping the free end edge the cup is clamped. This closing of the beaker over the one filled with electrode material, electrolytes, etc. Cup complicates the closing process because both purely mechanical pressure effects and heat effects, the bö may appear in the closure, may have an adverse effect on the cup and contents, and in particular, difficulties may be arise as a result of the tendency for the electrolyte to creep out. These difficulties are completely overcome when using the head part according to the invention, because the necessary tight closure of the upper part of the cup is carried out without the head part being in connection with the metal cup and without the closing operations being able to To influence cup contents. This enables the production of closures that are not possible with the previously known Technique could be realized, for example, in advance when welding or shaping the closure parts, the individual cases can use optimal heat without the risk of affecting the electrolyte content. It is also an advantage that the closing surfaces around the seal can be heated as desired for removing moisture or when pouring in a sealing Potting compound.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher. erklärt, welche beispielsweise einige Ausführungsformen einer galvanischen Zelle gemäss der Erfindung darstellen, u. zw. zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. explains, which represent, for example, some embodiments of a galvanic cell according to the invention, and shows between
Fig. 1 eine Zelle mit einem ring- oder scheibenförmigen Stützorgan mit einer nach unten gerichteten Flanschpartie längs der Becherwand undFig. 1 shows a cell with an annular or disk-shaped support member with a downwardly directed flange longitudinally the cup wall and
Fig. 2 eine Zelle, bei dem das Stützorgan als eine steife Platte ausgebildet ist, die längs ihrer Umfangskante mit der Becherwand hermetisch dicht verbunden ist.Fig. 2 shows a cell in which the supporting organ as a rigid Plate is formed, which is hermetically sealed along its peripheral edge with the cup wall.
Die in Fig. 1 gezeigte galvanische Zelle hat einen äusseren Metallbecher 1 mit einem gezogenen Endboden 2, eine mit tig ange«The galvanic cell shown in FIG. 1 has an outer one Metal cup 1 with a drawn end base 2, one with a tig «
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ordnete rohrfSrmige Anode 3» eine diese umgebende rohrförmige Trennschicht 4» um welche herum wieder eine Kathode 5 angebracht ist. Ein schüsseiförmiges Kontaktglied 7 mit gezogenem Endboden 8 ist durch eine Feder 9 in elastisch leitender Verbindung mit der Anode 3» die am entgegengesetzten Ende mit Hilfe von Isolierscheiben 10 von dem Endboden 2 des ä'usseren Metallbechers getrennt ist.arranged a tubular anode 3 »a tubular anode surrounding it Separating layer 4 »around which a cathode 5 is again attached. A bowl-shaped contact member 7 with a drawn end base 8 is by a spring 9 in an elastically conductive connection with the anode 3 »the one at the opposite end with the help of insulating washers 10 is separated from the end base 2 of the outer metal cup.
Das schüsselfSrmige Kontaktglied 7 ist zusammen mit zwei Dichtungen 11 und 12 wie in einer Zange zwischen einem an der Innenseite des Metallbechers 1 befestigten Stützglied in der Form eines Stützringes 13 und der freien, nach innen umgebogenen Endkante des Bechers 1 eingespannt. Der Stützring 13 ist an der Becherwand sicher festgehalten, z.B. durch Schweissen oder Verleimen. The bowl-shaped contact member 7 is together with two Seals 11 and 12 as in a pair of pliers between a support member attached to the inside of the metal cup 1 in FIG Form of a support ring 13 and the free, inwardly bent end edge of the cup 1 clamped. The support ring 13 is on the Cup wall held securely, e.g. by welding or gluing.
In der Ausführungsform in Fig. 2 bildet das Stützglied einen ebenen Zwischenboden 14» der den Boden eines becherförmigen Kopfteils 15 ausmacht und mit der Wand desselben aus einem Stück hergestellt ist. Wenn erwünscht, kann der Kopfteil 15 mit eingespanntem Kontaktglied 7 und Dichtungsmaterial 16 als eine vorfabrizierte Einheit hergestellt werden, die mit der Oberkante des Bechers 17 verbunden wird, nachdem in diesem elektrisch aktive Materialien angebracht sind. Der Kopfteil 15 kann z.B. durch Schweissen oder durch Verleimen in Verbindung mit der Anwendung eines Susseren Klemmringes lB, der in der Figur gestrichelt angedeutet ist, mit der Becherwand 17 verbunden werden. Der Zwischenboden 14 bildet eine solide Unterstützung für den Verschluss und hat nur ein Loch, das genügend gross ist zur isolierten Durchführung eines Verbindungsgliedes zwischen der einen Elektrode des Elementes und dem Kontaktglied 7·In the embodiment in FIG. 2, the support member forms a flat intermediate floor 14 which makes up the base of a cup-shaped head part 15 and is made in one piece with the wall of the same. If desired, the head part 15 with clamped contact member 7 and sealing material 16 can be manufactured as a prefabricated unit which is connected to the upper edge of the cup 17 after electrically active materials have been applied therein. The head part 15 can be connected to the cup wall 17, for example, by welding or by gluing in conjunction with the use of a external clamping ring 1B, which is indicated by dashed lines in the figure. The intermediate base 14 forms a solid support for the closure and has only one hole which is large enough for a connecting member to pass through in an isolated manner between the one electrode of the element and the contact member 7.
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