DE1950359B2

DE1950359B2 - Hermetisch abgedichtetes zylindn sches Element mit einer becherförmigen Aussenelektrode, die von einem Plastik gehäuse umgeben ist

Info

Publication number: DE1950359B2
Application number: DE1950359A
Authority: DE
Inventors: Setsuo Washizu Shizuoka Otaka; Kenichi Toyohashi Aichi Shinoda; Takashi Washizu Shizuoka Tsuchida
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1969-06-17
Filing date: 1969-10-06
Publication date: 1973-11-15
Also published as: DE1950359C3; DE1950359A1; FR2052260A5; JPS4816085B1

Description

Graphit eine negative Elektrode 2 aus einer Mischung aus amalgamiertem Zinkpulver. Kaliumhydroxid. Wasser. Zinkoxid und einem Gelmittel, ein ionisch leitfälliger poröser Separator 3. der die negative Elektrode 2 von der posithen Elektrode 1 elektrisch trenn', eine Isolierplatte 4 aus Polystyrol und ein metallischer Kollektor 5. z. B. aus Messini;. Kupfer. Zinn. Nickel. Cadmium oder Silber, mit einer metallischen, zu amalgamierenden Oberfläche. Dabei ist dieser Kollektor 5 mit dem amahinmierten Zinkpulver innerhalb der negativen Elektrode 2 elektrisch verbunden.

Der metallische Kollektor 5 ist in die Bühruni 14 eingesetzt. Eine Kappe 30 d· .ckt einen ringförmigen Vorsprung 15 radial zusammen, welcher die Bohrung 14 umgrenzt, um den Eingriff des Vorsprunges 15 mit dem metallischen Kollektor 5 zu versteifen. Die Oberfläche der Kappe besteht aus einem Metuil. das mit Quecksilber amalgamien sein kann.-vie Messing. Zinn. Nickel. Cadmium oder Silber.

Das eine Ende des metallischen Kollektors 5 ist cn das Mittelstück einer inneren metallischen Platte 40 elektrisch angeschlossen, wobei diese Verbindung durch elektrisches Verschweißen ausgeführt ist. An der Umfangskante 41 der Platte 40 isf eine elektrisch isolierende ringförmige Dichtung 50 befestigt. Die ringförmige Dichtung 50 ist von einer äußeren Platte

60 an drei Flächen umgeben. Zwischen der inneren Platte 40 und der äußeren Platte 60 ist eine schwach blattartige Metallfeder 70 eingesetzt, welche .nittels Federkontaktes zwischen diesen Teilen einen ständigen elektrischen Kontakt aufrechterhält. Das innere Umfangsteil 62 der äußeren Platte 60 ist in die Innenseite der Verlängerung 13 des Plastikgehäuses 10 eingepaßt, und die einwärts gebogene Kante 61 stößt gegen das Verbindungsstück zwischen dem ersten ringförmigen Teil 11 des Gehäuses iö und dem iVantelabschnitt 12 des Gehäuses 10.

Die Verlängerung des Mantelabschnittes 12 wird mittels einer L-förmigen Kappe 80 gegen die äußere Platte gedrückt, welche auf diese Verlängerung einen radialen Druck ausübt. Die axiale Federkraft der Metallfeder 70 drückt die Umfangskante 41 der inneren Platte 40 gegen die einwärts gebogene Kante

61 der äußeren Platte 60 durch die Dichtung 50. so daß die Feder die Relativlage zwischen der inneren Platte 40 und der äußeren Platte 60 beibehält.

In ähnlicherWeise wird der Druck auf die positive Elektrode durch ein ringförmiges Metallelement 90 verstärkt, welches auf den gebördelten Endabschnitt des Mantelabschnittes 12 des Gehäuses 10 ein--n radialen Diuck ausübt.

In einem solchen Element kann der alkalische Elektrolyt längs den Metalloberflächen der Seite de^r positiven Elektrode wandern, wenn letztere durch Kapillarwirkung beeinflußt wird. Gemäß der Erfindung wird ein Kriechen des alkalischen Elektrolyten durch folgende Phasen vermieden:

Eine erste Dichtunizsphase. in welcher der Kollektor 5 fest in die Bohrung des ringförmigen Vorsprunges 15 des Plastikgehäuses 10 eingepaßt ist: ίο eine zweite Dichtup"-phase. in der die Umfangskante 41 der inneren Plane 40 von der ringförmigen Dichtung 50 eng anliegend umgeben wird, um ein Kriechen des alkalischen Elektrolyten zu verhindern: eine dritte Dichtungsphase, in welcher die ring-I= förmiüe Dichtung 50 von der äußeren Platte 60 vereimt wird, welche die Dichtung 50 auf drei Flächen umgibt, und eine vierte Dichtungsphase. in welcher die UmianusfVache 62 der äußeren Plane 60 in die Verlängerung 13 des Pla^r'^:ktiehäuses eingepaßt ist. welches von dem rinuföivnieen Metallelement SO umgeben ist.

Um die Wirkung des während der Lagerung, während des Ladens oder Entladens des Elementes erzeugten Sauerstoff- und Wasserstoffgases aus/uschalten, erfolat mittels der in der positiven Elektrode 1 oder der negativen Elektrode 2 erzeugten Gase eine beschleunigte axiale Trennung der offenen Kante 21 des Metallgehäuse* 20 von dem eisten ringförmigen Abschnitt 11 des Plastikgehäuses 10. wenn der Gasdruck erhöht wird.

Die Gase strömen innerhalb eines zwischen der Umfangskante des Metallgehäuses 20 und dem Mantelabschnitt 12 des Plastikgehäuses gebildeten Zwischenraumes und werden dann langsam an die Atmosphäre abgegeben. In dieser Weise werden nur die Gase abgegeben ohne den alkalischen Elektrolyten, welcher gleichzeitig freigegeben wird. Überdies können die Gase diffundieren, da der Mantelabschnitt 12 aus gasdurchlässigem Material besteht. In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform des zylindrischen Elementes gezeigt, bei welcher sich das erste ringförmige Teil des Plastikgehäuses nur radial zwischen den Randbereichen der metallischen äußeren Platte 60 und dem Metallgehäuse 20 erstreckt. Die Abdichtstruktur dieser Ausführungsform entspricht derjenigen der in F i g. 1 gezeigten.

Jedes Element nach diesen Ausführungsformen kann ausreichend ein Wandern des Alkalis nach außerhalb der Zelle verhindern, trotz Her Kriechbewegung des alkalischen Elektrolyten in der Seite der negativen Elektrode, die über kurz oder lang jede Zelle mit einbezieht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

Kapillarwirkung der positiven Elektret! des

Patentansprüche: Elementes in dem Elektrolyten bewirkten Kriech

strom des alkalischen Elektrolyten zu verhindern.

L Hermetisch abgedichtetes zylindrisches In schadhaften Zellen kann das Alkali zum äußeren Element mit einer becherförmigen Außen- 5 Bereich des negativen Pols wandern. Ein zweites elektrode, die von einem elektrisch isolierenden. schwieriges Problem bei derartigen Zellen ist. daß in gasdurchlässigen einteilieen Plastikgehäuse um- den Primär::ellen w ährend ihrer Lagerung oder wä'niieben ist. welches einen ersten die BecherötTnung rend des Entladens gebildetes Wasserstoffgas sowie in abschließenden und eine Mittelbohrung auf- den Sekundärzellen während des Ladens oder Einweisenden Abschnitt und einen zweiten zylin- io Widens gebildetes Sauerstoff- oder Wasser·.toff'jns einsehen, den Außenmante! bildenden Abschnitt wirksam aus den Zellen entlassen werden sollte,
aulweist, der in entgegengesetzter Richtung über Die der Erfindung zugrundeliegende Aufnähe Iv-

den ersten Abschnitt verlängert ist. mit einem sieht darin, ein abgedichtetes Element de' eingangs metallenen Deckel, der am ersten Abschnitt an- i.n.rissenen Art so auszubilden, daß ein Wandern liciit. und mit einem zweiten metallenen Vcr ;;, bzw. Kriechen des alkalischen Elektrolyten his y-m schlußülied. welches über dem Deckel angeordnet Außenseite des negativen Pols verhindert wird, weist und von dem verlängerten Mantelabschnitt bei auch die in dem Element erzeugten Gase an du umfaßt ist. dadurch g e k e η η ζ e i c h net. .Atmosphäre gelangen können, ohne daß dadurch die daß das Vers.'l lußglied eine metallische äußere Abdichtwirkuns: beeinträchtigt wird.
Platte (60) mit einer zylindrischen Umfangskante 20 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch <ie-(61). welche sich axial erstreckt und einwärts ab- löst, daß das Yerschlußglied eine metallische äußere gebogen ist. eine metallische innere Platte (40). Platte mit einer zylindrischen Umfangskante. welch. welche den inneren negativen Pol bildet und sich axial erstreckt und einwärts abücbogen ist. eine einen geringeren Durchmesser als die äußere metallische innere Platte, weiche den inneren nega-Platte (60) aufweist, eine blattartige Metallfedei 25 tiven Pol bildet und einen geringeren Durchmesser (70). welche zwischen der inneren und der als die äußere Platte aufweist, eine blattartige Metalläußeren Platte zusammengedrückt ist und diese feder, welche zwischen der inneren und der äußeren Platten elektrisch miteinander verbindet, und Platte zusammengedrückt ist und diese Platten elekeine elektrisch isolierende ringförmige Dichtung trisch miteinander verbindet, und eine elektrisch (50) aufweist, welche an der Umfangskante der 30 isolierende ringförmige Dichtung aufweist, welche inneren Platte anliegt unu von oer äußeren Platte an der Umfaimskante der inneren Platte anliegt und an drei Flächen umgeben ist. und daß die Ver- von der äußeren Platte an drei Flächen umgeben ist. längerung (13) des Mantelabschiuites (12) gegen und daß die Verlängerung des Mantelabschnittes die äußere Platte (60) mittels einer L-förmigen gegen die äußere Platte mittels einer L-förmigen Kappe (80) gedruckt ist. 35 Kappe gedrückt ist.

2. Hermetisch abgedichtetes Element nach An- Zweckmäßig weist der ringförmige Abschnitt ties

spruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der ring- Plastikgehäuses in an sich bekannter Weise einen förmige Abschnitt (11) des Plastikgehäuses in an sich axial erstreckenden ringförmigen Vorsprung auf. sich bekannter Weise einen sich axial erstrecken- der den metallischen Kollektor umgibt, wobei der den ringförmigen Vorsprung (15) aufweist, der 40 metallische Kollektor mit seinem einen Ende an der den metallischen Kollektor (5) umgibt, und daß inneren Platte befestigt ist.

der metallische Kollektor mit seinem einen Ende Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der

an der inneren Platte (40) befestigt ist. Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein abgedichtetes 45 zylindrisches Element.

F i 'j. 2 eine andere Ausführungsform des Elementes nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein elektrisch isolierendes Plastikgehäuse 10 gezeigt, das aus einem Plastikharz, w^:_

Die Erfindung betrifft ein hermetisch abgedichtetes 50 Polyäthylen, Polypropylen. Nylon oder Polytctrazylindrisches Element mit einer becherförmigen fluoräth'ylon. sein kann. Das Gehäuse 10 umfaßt Außenelektrode, die von einem elektrisch isolieren- einen ringförmigen Abschnitt 11. einen Mantelden. gasdurchlässigen einteiligen Plastikgehäuse um- abschnitt 12 und eine Verlängerung 13, welche mitgeben ist. welches einen ersten, die Becheröffnung einander einstückig sind. Der^Wringförmige Abschnitt abschließenden und eine Mittelbohrung aufweisen- 55 11 des Gehäuses" 10 weist eine zentrale radiale den Abschnitt und einen zweiten zylindrischen, den Bohrung 14 auf. Die Verlängerung 13 und der Außenmantcl bildenden Abschnitt aufweist, der in Mantelabschnitt 12 des Gehäuses 10 erstrecken sich entgegengesetzter Richtung über den ersten Ab- jeweils in entgegengesetzter Richtung konzentrisch schnitt verlängert ist, mit einem metallenen Deckel. zueinander von der Umfangskante des ringförmigen der am ersten Abschnitt anliegt, und mit einem 60 Abschnittes 11. In den Mantelabschnitt 12 des Gezweiten metallenen Verschlußglied, welches über häuses 10 ist ein Metallgehäuse 20 eingesetzt, welches dem Deckel angeordnet ist und von dem verlänger- auf einer Seite geschlossen ist. Eine einwärts geten Mantelabschnitt umfaßt ist. bogene Kante 21 des Gehäuses 20 grenzt an das

Ein derartiges abgedichtetes Element ist bcispiels- Verbindungsstück zwischen dem ersten ringförmigen weise aus der französischen Patentschrift 1 244 266 65 Abschnitt 11 und dem Mantelabschnitt I2" des Gebekannt, häuses 10.

Bei herkömmlichen abgedichteten Elementen wur- Innerhalb des Metallgehäuses 20 befinden sich

den Versuche unternommen, um einen durch die ein Dcpolarisatorgemisch 1 aus Mangandioxid und