DE2104706B2

DE2104706B2 - Lecksicheres zylinderfoermiges galvanisches trockenelement mit einer fluessigkeitsdichten, zumindest teilweise gasdurchlaessigen kunststoffhuelle

Info

Publication number: DE2104706B2
Application number: DE19712104706
Authority: DE
Inventors: Erich Gustav NoI Odman Tor Axel Dipl Ing Stockholm Sundberg, (Schwe den)
Original assignee: Aktiebolaget Tudor, Stockholm
Priority date: 1970-02-12
Filing date: 1971-02-02
Publication date: 1973-06-07
Also published as: FR2078495A5; CH518626A; AT302434B; DE2104706C3; DE2104706A1

Description

Die Erfindung betrifft ein lecksicheres zylinderförmiges galvanisches Element mit einer das Element einschließenden flüssigkeitsdichten, zumindest teilweise gasdurchlässigen Kunststoffhülle, einer flüssigkeitsdicht an einer Stirnfläche der Hülle eingebetteten Metallkappe ui: 1 am anderen Ende des Elementes mit einem Kontaktkörper, d^r flüssigkeitsdicht mit der Hülle zusammengefügt ist.

Derartige galvanische Elemente si~d heute ein Gebrauehsartikel des täglichen Lebens. Sie werden rieht nur in Taschenlampen und für stationäre Signalanlagen aller Art verwendet, sondern in noch größerem Ausmaß in Kofferradios und -fernsehgeräten sowie in Signal- und Navigalionsausrüstungen. Die letztgenannten Typen von Geräten stellen besonders hohe Anforderungen an die Qualität der Elemente. Infolgedessen sind die an die Trockenelemente gestellten Anforderungen allmählich immer größer geworden. Größere Kapazität bei gleichzeitig erhöhter Lebensdauer und größere Leistungsabgabe sind angestrebt worden, und da die Elemente oftmals in immer kostspieligeren und immer empfindlicheren Geräten verwendet wurJen, ist Leckfreiheit eine der Hauptforderungen.

Es sind zahlreiche Versuche unternommen worden, den vorgenannten, teilweise sich widersprechenden Anforderungen gerecht zu werden und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. das Problem zu lösen, das mit der Flüssigkeitsdichtheit von innerhalb und von außerhalb der Zelle zusammenhängt.

Eines der Prinzipien, welchen zufolge man versucht. Leckage aus der Zelle zu verhindern, isi die Einkapselung der ZcIb in eine Matellhülle, welche dem Druck in einer Zelle, der dort infolge von Gasentwicklung entstehen kann, widerstehen kann. Metall ist jedoch Korrosionsangriffen ausgesetzt, sowohl von außen auf Grund klimatischer Bedingungen als auch von innen durch Elcktrolytangriff. wenr der Elektrolyt durch Löcher in der Becherclektrode hinausdringt. Die Becherelektrode wird mit zunehmendem Verbrauch allmählich durchlöchert.

N'ichlkorn Ik lunde Behälter dageuen besitzen nicht so !'nhi· mechanische Festigkeit, daß sie dem enl·'.!lunden Druck standhalten können. Der Druck !■-> πι ·., Κίι Fallen so groß, daß die Behälter reißen. • Ki ! !Αι roh ι nach außen dringt.

' H- ':-. e Nachteile mit denen völlig verschlossene Zellen behaftet sind, zu vermeiden, ist es bekannt, ventilierte Elemente herzustellen, aus welchen das entstandene Gas rausventiliert wird, ohne daß die Flüssiükeitsdichtheit verlorengeht. Es hat sich indessen gezeigt, daß sich die Ventilationsöffnungen und damit verbundene Ventilationskanäle leicht verstopfen, so daß Überdruck in der Zelle entsteht, was zur Zerstörung der Zelle führt.

Daß es bekannt und üblich ist, bei runden galvanischen Trockenelementen, die mit einer Hülle umgeben sind, den Flansch der Metallkappe möglichst flissigkeitsdicht in der Hülle oder in einem Teil davon einzubetten, ist aus verschidenen Patentschriften, nämlich üie französischen Patentschriften 1 235 S.V> und 1213 467 und aus der USA.-Patentschrift 2 450 Sl 3 beinahe selbstverständlich.

Außerdem gehört es zu den üblichen Ausführungsarten, am Boden des Elementes eine Bodensch;:L flüssiskeitsdicht mit der Hülle zu verbinden (vgl. du französischen Patentschriften 1295 296, im J

1 209 455, USA.-Patentschriften 2 642 470 und

2 445 005). Beide Ausführungsformen weisen jedoch die Nachteile auf. daß sie nicht während der gesamten Lebensdauer leckdicht sind und daß durch ihre Hülle oder Hüllenteile Gas nach außen diffundieren kann.

Die Erfindung eines lecksicheren zylinderförmigen galvanischen Elementes d>r eingangs genannten Art zeichnet sich nun dadurch aus, daß der Kontaktkörper als Bodenschale ausgebildet ist, die die becherförmige Elektrode fest umgibt und eine Ringfalig aufweist, in der eine Kunststoffringscheibe, die mit der Hülle flüssigkeitsdicht verschweißt ist. fest verankert ist

Die Anwendung einer von dei Fül'e zunächst gesonderten Ringscheibe bringt bei der Herstellung des Elementes Vorteile, weil für die Scheibe eine andere Dicke gewählt werden kann, als für die Hülle, wenn das für die Dichtung Vorteile bringt oder weil das Umschlagen der Hü He um die Bodenkante des Zinkbechers Schwierigkeiten bereiten kann.

Es sei ausdrücklich betont, daß die Erfindung sich nicht nur auf das bezieht, was als Trockenelement bezeichnet wird, u. h., ein Element, das aus einem Zinkbecher als negative Elektrode und einem darin angebrachten Kohlestab als positive Elektrode, welche ihrerseits von Depolarisatormasse umgeben ist mit einem Elektrolyt, sondern s<c bezieht sich auch auf wiederaufladbare alkalische Elemente und Blei-Elemente.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beschrieben, welche indessen nur die zur Erklärung der Erfindungsidec notwendigen Zellenteile verdeutlichen und nicht die übrigen Teile der Zelle.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine lecksichere Zelle gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist ein gleicher Schnitt durch einen Teil der Rodenschale, ehe sie fertiggeformt worden ist. Die Zeichnung zeigt, auf welche Weise die Plastikringscheibe, die an die Hülle geschweißt wird, in der Bodenschale angebracht wird.

In F i g. 1 sieht man eine Bechcrelektrode 1 mit. einer unten aufgepreßten Metallschale 2, die in gutem elektrischem Kontakt mit Elektrode 1 ist und einen zentral angeordneten Kohlestab 3 als zweite Elektrode.

Eine Hülle 4 umgibt die Becherelektrode 1 und ist ihrerseits rundherum mit Deckel 5 und Ringscheiben

flüssigkeiisdicht zusammengeschweißt. Der Deckel 5 enthält die umbördelte Metallkappe?. Bei der Herstellung wird die Kappe 7 zweckmäßigerweise in eine Plastikinjektionsform placiert und wird darin von kunststoff umgeben. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die kappe an der Oberseite, d. h. auf der Seite, die die obere Oberfläche der Zelle bildet, völlig mit PIa_i!ik überzogen ist.

Die Bodenschale 2 hat zweckmäßigerweise eine i-V.rm. wie sie aus Fig. 2 hervorgeht, ehe sie auf die Ikvherelektrode angebracht und rundum gegen die untere Zylinderfläche der Becherelektrode festgepreßt wird. In diesem Zustand ist es leicht, die Ringscheibe 6 anzubringen und eventuell auch eine Bodenscheibe 8 einzuführen, wie es mit Strichelchen in Fi u. 2 angedeutet ist und noch deutlicher in Fig. 3 he;\ oiiriü.

Hie Bodenscheibe kann in den Fällen von Vorteil :-.■■■·■■ in denen die Bodenschale die Tend.nz zeigt, beim Abplatzen ge
Andererseits erhält man

1 u 3 zu zerspringen. _i

schale ist in^'^^^scheibe fm Boden der S'vÄinn-^ ein» ™^n

und Ringseh,·, 6

und Hülle4 nach unten hm gezeit..

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Lecksicheres zylinderförmiges galvanisches Element mit einer das Element einschließenden flüssigkeitsdichten, zumindest teilweise gasdurchlässigen Kunststoffhülle, einer flüssigkeitsdicht an einer Stirnfläche der Hülle eingebetteten Metallkappe und am anderen Ende des Elementes mit einem Kontaktkörper, der flüssigkeitsdicht mit der Hülle zusammengefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Komakuörper als Bodenschale (2) ausgebildet ist, die die becherförmige Elektrode (1) fest umgibt und eine Ringfalte aufweist, in der eine Kunststoffringscheibe (f>). die mit d-r Hülle (4) flüssigkeitsdicht vcr-M.h\veißt ist, fesi verankert ist.