DE2018831B2 - Antimagnetischer behaelter fuer ein galvanisches element - Google Patents
Antimagnetischer behaelter fuer ein galvanisches elementInfo
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Description
45
Die Erfindung betrifft einen antimagnetischen Behälter für ein galvanisches Element kleinster Bau-"
art mit alkalischem Elektrolyten und positiver Elektrode, die Quecksüberoxid, Silberoxid oder Mangandioxid
enthält und einer negativen Elektrode aus porösem amalgamiertem Zink (deutsche Auslegeschrift
1028 642, Offenlegungsschrift 1421581,
schweizerische Patentschrift 399 556, deutsche Auslegeschfift 1 237 192).
Bekanntlich eignen sich für galvanische Miniaturelemente höchster Energiedichte positive Elektroden
aus Schwermetalloxiden, insbesondere Quecksilberoxid oder Silberoxid, und negative Elektroden aus
amalgamiertem Zink. Der Elektrolyt besteht aus einer Lösung von Kalium- oder Natriumhydroxid. Galvanische
Elemente dieser Art zeichnen sich durch eine konstante Spannung während der Entladung und
durch ihre hohe Kapazität pro Volumeinheit aus. ^ Galvanische Elemente dieser Art eignen sich auf
Grund der geschilderten Eigenschaften insbesondere als Enersrie liefernde Elemente für elektronische
Uhren. Die Erfahrungen haben nun gezeigt, daß eine Verbesserung der Ganggenauigkeit derartiger
Uhren eine Verbesserung erfahren könnte, wenn die als Energiequellen dienenden galvanischen
Elemeute nicht magnetisch sind.
Der Ei findung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die wechselseitige
magnetische Einflüsse zwischen dem galvan;schen Element und einer hierdurch als Energiequelle betriebenen
Vorrichti'ng, insbesondere einer elektronische Uhr, zu vermeiden.
In kennzeichnender Weise wird diese Aufgabe nur. dadurch gelöst, daß das mit der positiven
Elektrode in elektrischem Kontakt stehende Gehäuse aus einer antimagnetischen, praktisch unelastischen
Nickellegierung mit mindestens 65% Nickel besteht und an den nicht durch Biegung verformten Stellen
eine Vickershärte von nicht mehr als 250 Etnheiter
aufweist, und daß der mit Zink in elektrische;,! Kontakt stehende Gehäusedeckel aus einem federn
den antimagnetischen Laminat besteht.
Weitere vnnzeichnende Merkmale ergeben skh
aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Behälter zeichnet sich
durch einen Aufbau aus, der bei gegebenen äußeren Dimensionen ein maximales Innenvolumen und
damit eine maximale Kapazität gewährleistet. Des weiteren zeichnet nch das erfindungsgemäRe antimagnetische Eiement durch die Verwendung von
Bauelementen aus, die eine ausgezeichnete Dichtigkeit gewährleisten. Ausgedeh-te Untersuchungen haben
gezeigt, daß die für die Behälterkonstruktion verwendeten Materialien in bezug auf elastisches Verhalten,
Härte und Korrosionsfestigkeit ganz bestimmten Anforderungen genügen müssen. Es findet
eine Kombination von Materialien Verwendung, die diesen Anforderungen in verschiedenster Hinsicht
am besten gerecht wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird mit Bezug auf die Zeichnung erläutert.
Der Deckel des erfindungsgemäßen zylindrischen Knopfelementes von beispielsweise 11,4 mm Durchmeser
und 3,4 mm Höhe ist aus einem Laminat zweier verschiedener Metalle gefertigt. Die Innenseite
2 in Form einer Bronzeschicht besteht aus C'.ier Federbronze, welche 3 bis 15%, vorzugsweise
8% Zinn, und 97 bis 85%, vorzugsweise 92% Kupfer enthält. Sie kann auch aus Federmessing
bestehen. Die äußere Schicht 1 des Laminates besteht aus einer antimagnetischen nichtrostenden
Nickellegierung. Es eignet sich beispielsweise eine handelsübliche und völlig antimagnetische Nickellegierung
mit folgender Zusammensetzung: etwa 60 bis 70% Nickel, 25 bis 35% Kupfer und 1 bis
7% Eisen. Diese Legierung zeichnet sich auch durch ihre gute Haftbarkeit auf Bronze aus.
Das antimagnetische Laminat aus Bronze und Nickellegierung eignet sich insbesondere zur Herstellung
des Deckels für alkalische Miniaturelemente mit Zinkelektrode. Die Bronzeschicht 2 im Kontakt
mit der Zinkelektrode 9 weist im amalgamiertem Zustand eine sehr hohe Wasserstoffüberspannung auf.
Dies verhindert jegliche Wasserstoff entwicklung am Deckel, welche zu unerwünschtem innerem Druckanstieg
im Element führen könnte.
Des weiteren zeichnet sich der Deckel durch sein ausgezeichnetes elastisches Verhalten aus. Beim
Verschluß der Zelle wird nämlich durch Einbördelr.
des Randes des Gehäuses 4 der Deckel federnd deformiert. Dadurch entsteht eine dauernde Federwirkung
auf den Dichtungsring 8, was dem Element selbst bei einer sehr langen Lagerung eine ausgezeichnete
Dichtigkeit verleiht.
Der federnde Deckel aus Bronze-Monel-Laminat weist vorzugsweise eine relativ hcjhe Elastizität und
eine Härte vor über 125 Vickerseinheiten für die Bronzeschicht und über 250 Vickerseinheiten für
die Nickellegierungsschicht auf. Die Dicken der beiden Schichten betragen 0;05 bis 0,5 mm, vorzugsweise
0,1 bis 0,25 mm. Die beiden Schichten brauchen nicht gleich dick zu sein. Wesentlich ist, daß
die Bronzeschicht genügend dick und porenfrei ist, um jeglichen Kontakt des Elektrolyten mit der
Monelscb'cht zu vermeiden und dem Deckel die beschriebene Federwirkung zu verleihen.
Der Dichtungsring 8 ist aus Nylon gefertigt, welches in bezug auf Deformation durch Kaltfluß
besonders widerstandsfähig ist.
Die äußere Schicht 1 aus Nickellegierung verleiht eine nichtrostende Außenseite und gestattet einen
niederohmigen elektrischen Kontakt für den Anschluß der Elemente.
Die poröse negative Zinkelektrode 9 aus Zinkpulver ist von der positiven Elektrode 5 durch die
Separatorschichten 6 und 7 getrennt. Die positive Elektrode 5 steht in Kontakt mit dem Gehäuse 4
aus Metall, welches den positiven Pci bildet.
Im beschriebenen antimagnetischen Element besteht das Gehäuse 4 aus einer antimagnetischen
Nickellegierung, welche mindestens 65% Nickel enthält. Legierungen dieser Art zeichnen sich durch
ihre, ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit in alkalischen
Elektrolyten mit Quecksilber- oder Silberoxidelektroden aus. Als Beispiel sei eine handels-
übliche Legierung genannt, die folgende Zusammensetzung
aufweist:
C = 0,03%,
Si = 0,18%,
Cu = 0,04%,
Fe = 7,32%,
Mn = 0,09%,
Mg = 0,017 %,
Cr = 15,5%,
Ti = 0,26%,
Al = 0,12%,
Co= 0,17%,
Mo = 0,20%,
Ni = Rest.
Ti = 0,26%,
Al = 0,12%,
Co= 0,17%,
Mo = 0,20%,
Ni = Rest.
Das Material für das Gehäuse 4 kann unter Schutzgas ausgeglüht und warmbehandelt werden,
um ihm eine verringerte Elastizität zu verleihen. Im Gegensatz zum Deckel soll das Gehäuse 4 aus
Metall, also plastisch und nicht elastisch, deformierbar sein.
Hierzu 1 Biatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Antimagnetischer Behälter für ein galvanisches Element kleinster Bauart mit alkalischem
Elektrolyten und positiver Elektrode, die Quecksilberoxyd, Silberoxyd oder Mangandioxyd enthält
und einer negativen Elektrode aus porösem amalgamiertem Zink, dadurch gekennzeichne
t, daß das mit der positiven Elektrode in elektrischem Kontakt stehende Gehäuse (4) aus
einer antimagnetischen, praktisch unelastischen Nickellegierung mit mindestens 65% Nickel besteht
und an den nicht durch Biegung verformten Stellen eine Vickershärte von nicht mehr als
250 Einheiten aufweist und daß der mit Zink in elektrischem Kontakt stehende Gehäusedeckel
aus einem federnden antimagnetischen Laminat besteht.
2. Antimagnetischer Behälter für ein galva- ao
nisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht des Gehäusedeckels
aus einer antimagnetischen, nichtrostenden Nickellegierung besteht, und die innere
Schicht aus Kupfer, Zink, Zinn oder deren Legierungen, wobei mindestens eine Schicht des
Laminates aus einer Legierung für Federn besteht.
3. Antimagnetischer Behälter für ein galvanisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die innert Schicht des Gehäusedeckels aus einer Federbroi.ze mit 3 bis
15% Zinn und 97 bis 85% Kupfer, vorzugsweise 8% Zinn und 92% Kupfer, besteht, und
daß diese Schicht eine Vickershärte von über 125 Einheiten aufweist.
4. Antimagnetischer Behälter für ein galvanisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Schicht des Gehäusedeckels eine Vickershärte von über 250 Einheiten
aufweist und federnd ausgebildet ist.
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| DE3132548A1 (de) * | 1981-08-18 | 1983-03-03 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Werkstoffoptimiertes dichtungssystem von metallgehaeusen galvanischer elemente |
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