DE2017082A1 - Verbesserung der Dichtigkeit von knopfförmigen Batterien - Google Patents
Verbesserung der Dichtigkeit von knopfförmigen BatterienInfo
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Description
S 2 134
■MD/MBJ
P 4488
P 4488
PATENTANWÄLTE
DR. MOLLER-BOKe · DH. MANITZ · DR DEUFE!
DIPL-JNG. FINSTERWALD · DIPL-ING. GRÄMKCM
·- 8 MÜNCHEN 22,..ROBERt-KOCH-STR. 1 TELEFON 225110
0. April 1970
SOCIETE DES ACOUMtJLATEUES FIXES ET DE TRACTION
156, Avenue de Metz, ROMAINVILLE , (Frankreich)
VERBESSERUNG DER DICHTIGKEIT VON KNOPFFORMIGEN
BATTERIEN
Die Erfindung betrifft knopfförmige Batterien,
insbesondere alkalische Batterien, mit zwei ineinandergreifenden und durch eine aus einem organischen Polymer bestehende Ringdichtung
elektrisch isolierten Metallschalen, von denen die eine mit ihrem Rand um die Dichtung herum aufgebracht ist, die die
andere Schale, nachstehend Deckel genannt, umschliesst.
Bei derartigen Batterien kann die negative aktive
Masse in der einen Schale beispielsweise Zink in Pulverform, Vorzugsweise Zinkamalgam, und die positive aktive Masse in der
anderen Schale Quecksilber-, Silberoxyd oder Mangandioxyd sein*
i der Elektrolyt aus einem alkalischen Metallhydroxyd, wie
Kaliumhydroxyd, bestehen kann.
0098S0/ 1385
Bei diesem Batterietyn wirft die Frage der Dichtigkeit
ein wesentliches Problem auf. Bekanntlich hat ein aus einer Kalilauge bestehender, ein hohes Netzvermögen aufweisender
Flektrolyt eine sehr starke Neigung, sich auf den Metalloberflächen auszubreiten, so dass es sehr schwierig, wenn nicht
sogar unmöglich wird zu verhindern, dass der Flektrolyt auf der Innenseite des Deckels, dann auf dessen Rand und schliesslich
auf dessen Aussenseite entlangfliesst, wodurch der Flektrolyt
nach aussen sickert. Der Flektrolyt breitet sich noch stärker aus, wenn die Metalloberfläche negativ geladen ist. Deshalb ist
es von Vorteil, zusätzliche Dichtungsmittel auf den negativ geladenen Flächen vorzusehen.
Zur Verbesserung der Dichtigkeit werden bekanntlich im Innern der Batterie Zwischenräume als Kammern für den Flektrolyten
vorgesehen. Weiterhin ist bekannt - besonders durch das am 10. März 1^59 erteilte amerikanische Patent 2 877 285 -,
den Deckelrand zuruckzubiegen und ihn in die Dichtung einzubetten,
wahrscheinlich damit die Dichtung und der zurUckgebogene Deckelrand besser aneinanderhaften.
Alle diese Vorschläge zur Verbesserung der Dichtigkeit der Batterien sind jedoch nicht ganz befriedigend.
Die Antragstellerin hat eine einfache, wirksame und in jeder Hinsicht zufriedenstellende Lösung gefunden. Zur Erzielung
einer praktisch vollkommenen Dichtigkeit wendet sie gleichzeitig drei verschiedeneMittel an, die sich bei ihrem
Zusammenwirken gegenseitig ergänzen. Sie bestehen darin,
0 0 9 8 6 0/13 8 S ,
- die vom Elektrolyten zurückgelegte Strecke zwischen den
Flächen des Deckels und der mit ihm in Kontakt befindlichen
Dichtimg zu verlängern·
- mindestens einen wirksamen elastischen Kompressionsbereich
der Dichtungs- und DeckeIflachen zu schaffen?
- eventuell auf dem Weg des Flektrolyten Kammern vorzusehen.
Ziel der Erfindung ist eine knoDff'ormige Batterie mit
zwei ineinandergreifenden und durch eine aus einem organischen ■
Polymer bestehende Ringdichtung elektrisch isolierten Metallschalen, von denen die eine mit ihrem Rand um di€>
Dichtung herum aufgebracht ist, die die andere Schale, nachstehend
Deckel genannt, umschliesst, und zwar ist die Batterie dadurch
gekennzeichnet, dass der Deckel mit seinem scharfen Rand in die
Dichtung hineinreicht und in dieser wenigstens zweimal umgebogen wird, wobei die Dichtung vorzugsweise den umgebogenen Deckelrand
formschlüssig umgibt, so das3 sie wenigstens teilweise den so gebildeten Raum zwischen den umgebogenen Rändern ausfUlIt.
Fin erfindungsgemässes Merkmal besteht darin, dass der
Deckelrand entweder ziehharmonikaartig gebogen oder zurückgebogen ist, '
Die Ausführung, bei d-er der Deckelrand ziehharmonikaartig
gebogen ist, ist einfacher herzustellen und daher vorzuziehen.
Vorteilhafterweise ist das Zink im Deckel enthalten, der somit negativ geladen ist.
009850/1385 ./.
BAD ORlQfNAi
Dip Dichtung kann auf dem Boden des umgebogenen Randes Zwischenräume frei lassen, die als Flektrolytkammern dienen.
Andere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgendenr
Beschreibung und der beigefügten Zeichnung hervor r~
- Die Fig. 1 stellt,eine Schemazeichnung eines sehr vergrttsserten
Querschnitts einer erfindungsgemässen Batterie dar.
- Die Fig. 2 ist eine Abwandlung der-Fig. 1.
In diesen Fig. bezeichnen die Ziffern 1 und 3 eine erste Metallschale, beispielsweise aus· vernickeltem Stahl, und
eine zweite Metallschale, nachstehend Deckel genannt. Der
Deckel kann aus einem auf beiden Seiten verkupferten und dann
auf seiner Aussenseite vernickelten oder aus einem - beispielsweise
in einem Flektrolytbad - vollständig versilberten Messing
band bestehen. .
Fr kann auch aus einem auf seiner Aussenseite vernickelten
Kupferband, einem auf beiden Seiten verkupferten, dann auf seiner Aussenseite vernickelten Stahlband oder aus
einem vollständig versilberten Stahlband bestehen.
Vorteilhafterweise kann eine dünne Zinkschicht auf die Innenflächen der Kupferschalen, die das pulverfdrmige Zink enthalten,
aufgebracht werden, um eine spontane Ablagerung von Zink unter leichter, schädlicher Gasentwicklung zu vermeiden.
Fine Ringdichtung 6 aus einem organischen Polymer, wie
beispielsweise ein Polyamid, gewährleistet die Dichtigkeit und Isolierung zwischen den beiden Schalen 1 und 3.
009850/1386 ,
BAD
Der Rand 2 der Schale 1 ist um die Dichtung 6 herum .
aufgebracht. Nach der Erfindung dringt der Rand 5 des Deckels
> in die Dichtung 6 ein .und wird in dieser zweimal umgebogen,
wie auf den Fig. abgebildet.
Die Dichtung 6 umgibt formschlüssig den umgebogenen Rand 5 des Deckels, Auf diese Weise füllt das die Dichtung
bildende Material die Zwischenräume des umgebogenen Rands aus.
Dieses Material kann jedoch vorteilhafterweise auf dem Boden des umgebogenen Rands Zwischenräume als Flektrolytkammern frei
lassen. Die Fig. 2 unterscheidet sich insofern von der Fig. 1, als in dieser Fig. der Rand 5 des Deckels zum zweiten Mal nach
innen umgebogen wird, während er in der Fig. 1 ziehharmonika-.
artig umgebogen wird.
Die Dichtung 6 ruht auf der Aussenseite eines Metallringes
4, der im Halbschnitt L-formig ist? dieser Ring stützt
sich mit seinem senkrechten Ende auf dem Boden der Schale 1 ab.
Die Zahl 7 bezeichnet die positive aktive Masse, beispielsweise
Quecksilber- oder Silberoxyd»8 bezeichnet eine beispielsweise
aus dem unter dem Handelsnamen Cellophan bekannte, aus Zellulosehydrat bestehende Folie, die die Diffusion des Quecksilbers
in die Anodenkammer verhindert. Auf dieser Folie ruht ein Separator 9. Die Ziffer 10 bezeichnet die negative aktive
Masse, beispielsweise Zinkamalgam in Pulverform. Der Deckelboden, der in Kontakt mit der negativen aktiven Masse iet, kann
verzinnt sein, ^
00 98 5 0/138 5 ,
Die Form des dormelt, vorzugsweise ziehharmonikaartig
umgebogenen- Deckeirands ist von besonderer Wichtigkeit fUr den
festen Verschluss der Dichtung. Beim formschlUssigen Zusammenfügen
der Teile wird die Dichtung unter Druck gesetzt, und
zwar wird zunächst der entsprechende äussere Teil der Dichtung zusammengepresst. Dieser Druck überträgt sich auf den äusseren, umgebogenen Deckelrand* dadurch, dass dieser zweimal umgebogen ist, besitzt er eine grosse Plastizität, Der Druck überträgt
sich, wenn auch etwas vermindert, zunächst auf die erste, das Dichtungsmaterial umschliessende Biegung und dann auf die
zweite, ebenfalls das Dichtungsmaterial umschliessende Biegung. Diese Abstufung des Drucks an den aufeinanderfolgenden Flächen der Dichtung und des Deckels entlang schafft zumindest eine
Kontaktflache zwischen Dichtung und Metall, wo ein elastisches Zusammendrücken stattfindet,, selbst wenn die Dichtung auf ihrem äusseren Teil leicht Olattgedrückt wird.
zwar wird zunächst der entsprechende äussere Teil der Dichtung zusammengepresst. Dieser Druck überträgt sich auf den äusseren, umgebogenen Deckelrand* dadurch, dass dieser zweimal umgebogen ist, besitzt er eine grosse Plastizität, Der Druck überträgt
sich, wenn auch etwas vermindert, zunächst auf die erste, das Dichtungsmaterial umschliessende Biegung und dann auf die
zweite, ebenfalls das Dichtungsmaterial umschliessende Biegung. Diese Abstufung des Drucks an den aufeinanderfolgenden Flächen der Dichtung und des Deckels entlang schafft zumindest eine
Kontaktflache zwischen Dichtung und Metall, wo ein elastisches Zusammendrücken stattfindet,, selbst wenn die Dichtung auf ihrem äusseren Teil leicht Olattgedrückt wird.
009050/1305
Claims (5)
1.1 Khopfförraige Batterie mit zwei ineinandergreifenden
und durch eine aus einem organischen Polymer bestehende-Ringdichtung
elektrisch isolierten Metallsctialen, von denen die ein!
mit ihrem Rand um die Dichtung herum aufgebracht ist, die die
andere Schale, nachstehend Deckel genannt, umschliesst, " ^
d a d u r c h g e k e η η ζ e ich η e t, dass der Deckel
(3) mit seinem scharfen Rand in die Ringdichtung (6) eindringt
und in dieser Wenigstens zweimal umgebogen wird, wobei die Dichtung (6) vorzugsweise formschlüssig den umgebogenen Deckelrand (5) umgibt, so dass sie wenigstens teilweise den Raum
zwischen den umgebogenen Randern ausfüllt. ' -
2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dichtung (6) auf dem
Boden des umgebogenen Randes (5) Zwischenräume als Elektrolytkammern frei lässt.
3. Batterie nach Anspruch !,dadurch
g e k e η η ζ e i c h η e t, dass der Deckelrand (5)
ziehharmonikaartig umgebogen ist.
4. Batterie nach Anspruch 1, dadurch
g e k e η η ζ e i ohne t, dass der Deckelrand (5) zurückgebogen
ist.
009850/1385
5. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung
(6) auf einer ersten Fläche eines Metallringes (4) ruht, der im Halbschnitt L-f'örmig und der sich mit einer zweiten Fläche
auf dem Boden der Sehale (1) abstützt, wobei die positive aktive Masse (7) innerhalb des durch den Boden der Schale (1)
und der ersten Fläche des Ringes (4) begrenzten Raumes und die negative aktive Masse (10) innerhalb des durch den Boden des
Deckels (3) und die erste Fläche des Ringes (4) begrenzten Raumes untergebracht ist, wobei die Separatoren (9) sich
zwischen der positiven aktiven und der negativen aktiven Masse befinden.
009850/ 1385
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|---|---|---|---|
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