DE2017082C3 - Knopfförmige Batterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft knopfförmige Batterien mit zwei ineinandergreifenden und dun ι eine aus einem organischen Polymer bestehende Ringdichtung elektrisch isolierten Metallschalen, von denen die eine mit ihrem Rand um die Dichtung herumgreift, während der umgebogene Rand der anderen Schale, nachstehend Deckel genannt, in die Dichtung eingebettet ist

Bei derartigen Batterien kann beispielsweise die negative aktive Masse in der einen Schale Zink in Pulverform, vorzugsweise Zinkamalgam, und die positive aktive Masse in der anderen Schale Quecksilber-, Silberoxyd oder Mangandioxyd sein, wobei der Elektrolyt aus einem alkalischen Metallhydroxyd, wie Kaliumhydroxyd, bestehen kann.

Bei diesem Batterientyp wirft die Frage der Dichtigkeit ein wesentliches Problem auf. Bekanntlich so hat ein aus einer Kalilauge bestehender, ein hohes Netzvermögen aufweisender Elektrolyt eine sehr starke Neigung, sich auf den Metalloberflächen auszubreiten, so daß es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich wird, zu verhindern, daß der Elektrolyt auf der Innenseite des Deckels, dann auf dessen Rand und schließlich auf dessen Außenseite entlangflinßt, wodurch der Elektrolyt nach außen sickert. Der Elektrolyt breitet sich noch stärker aus, wenn die Metalloberfläche negativ geladen ist. Deshalb ist es von Vorteil, zusätzliche Dichtungsmit- eo tel auf den negativ geladenen Flächen vorzusehen.

Zur Verbesserung der Dichtigkeit werden bekanntlich im Innern der Batterie Zwischenräume als Kammern für den Elektrolyten vorgesehen. Weiterhin ist bekannt - besonders durch die US-PS 29 51 891 den Deckelrand zurückzubiegen und ihn in die Dichtung einzubetten, wahrscheinlich damit die Dichtung und der zurückgebogene Deckelrand besser aneinanderhaften.

Alle diese Vorschlage zur Verbesserung der Dichtigkeit der Batterien sind jedoch nicht ganz befriedigend.

Dagegen wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs eine Batterie mit einer praktisch vollkommenen Dichtigkeit beschrieben. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird einerseits die vom Elektrolyten zurückzulegende Strecke zwischen den FlHchen des Deckels und der mit ihm in Kontakt befindlichen Dichtung verlängert und andererseits wird ein elastischer Kompressionsbereich an den Dichtungs- und DeiJcelflächen geschaffen.

Vorteilhafterweise ist das Zink im Deckel enthalten, der somit negativ geladen ist

Die Dichtung kann auf dem Boden des umgebogenen Randes Zwischenräume freilassen, die als Elektrolytirammern dienen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der Figur erläutert Diese stellt im Querschnitt eine erfindungsgemäße Batterie dar.

In dieser Figur 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 Elektrolytbad — vollständig versilberten Messingband bestehen.

Er 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 pulverförrnige Zink enthalten, aufgebracht werden, um eine spontane Ablagerung von Zink unter leichter, schädlicher Gasentwicklung zu vermeiden.

Eine Ringdichtung 6 aus einem organischen Polymer, wie beispielsweise Polyamid, gewährleistet die Dichtigkeit und Isolierung zwischen den beiden Schalen 1 und 3.

Der Rand 2 der Schale 1 ist um die Dichtung 6 herum aufgebracht Nach der Erfindung dringt der Rand 5 des Deckels 3 in die Dichtung 6 ein und wird in dieser zweimal ziehharmonikaförmig umgebogen.

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 Elektrolytkammern freilassen.

Die Dichtung 6 ruht auf der Außenseite eines Metallringes 4, der im Halbschnitt L-förmig 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 lö bezeichnet die negative aktive Masse, beispielsweise Zinkamalgam in Pulverform. Der Deckelboden, der in Kontakt mit der negativen aktiven Masse ist, kann verzinnt sein.

Die Form des doppelt ziehharmonikaförmig umgebogenen Deckelrands ist von besonderer Wichtigkeit für

den festen Verschluß der Dichtung. Beim formschlüssigen 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 Elastizität Der Druck überträgt sich, wenn auch etwas vermindert, zunächst auf die erste, das Dichtungsmaterial umschließende Biegung unid 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 Kontaktfläche zwischen Dichtung und Metall, wo ein elastisches Zusammendrücken stattfindet, selbst wenn die Dichtung auf ihrem äußeren Teil leicht plattgedrückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Knopfförmige Batterie mit zwei ineinandergreifenden und durch eine aus einem organischen Polymer bestehende Ringdichtung elektrisch isolier- ^s ten Metallschalen, von denen die eine mit ihrem Rand um die Dichtung herumgreift, während der umgebogene Rand der anderen Schale, Decke] genannt, in die Dichtung eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) mit seinem scharfen Rand in die Ringdichtung (6) eindringt und in dieser wenigstens zweimal ziehharmonikaförmig umgebogen ist, und die Dichtung (6) formschlüssig den umgebogenen Deckelrand (5) umgibt

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (6) auf dem Boden des umgebogenen Randes (5) Zwischenräume als Elektrolytkammern freiläßt

3. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 2, w dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (6) auf einer ersten Fläche eines Metallrings (4) ruht, der im Halbschnitt L-förmig ist und der sich mit einer zweiten Fläche auf dem Boden der Schale (1) abstützt, und die positive aktive Masse (7) innerhalb des durch den Boden der Schale (1) und der ersten Fläche des Ringes (4) begrenzten Raums und die negative aktive Masse (10) innerhalb des durch den Boden des Deckels (3) und die erste Fläche des Rings (4) begrenzten Raumes untergebracht ist