DE2109299A1 - Galvanisches Primärelement - Google Patents

Description

26. Febr. 1971

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Telephon- und Telegraphen-Fabriks-Aktiengesellschaft KAPSCH & SÖHNE in WIEN, Wien (Österreich)

Patentanmeldung

Galvanisches Primärelement

Bie Erfindung betrifft ein galvanisches Primärelement mit einer gegen Elektrolytaustritt abdichtenden Außenhülle, deren Deckel aus thermoplastischem Kunststoff besteht und einstückig mit einer in das Hülleninnere vorspringenden Hülse ausgeformt ist, die auf dem Pluspol des Elementes aufgeschoben ist.

Bei Primärelementen dieser Art besteht die Gefahr, daß Elektrolytflüssigkeit, die zur Oberseite der üblichen Vergußmasse des Elementes ausgetreten ist, an der Berührungsfläche zwischen dem Hüllendeckel und dem eingeschobenen Pluspol infolge mangelhafter

Abdichtung zwischen diesen !Teilen bis zu der üblicherweise in . i den Hüllendeckel eingebetteten, als Außenkontakt dienenden metallischen. Kontaktkappe vordringt und dort eine elektrochemische Korrosion bewirkt, die wegen des sehr kurzen, der Blechstärke der Kontaktkappe entsprechenden Korrosionsweges bald zu einem Lecken des Elementes nach außen führt.

Die Erfindung zielt deshalb darauf ab, galvanische Primärelemente der einleitend angegebenen Art so zu verbessern, daß ein Vordringen von Elektrolytflüssigkeit zwischen dem Hüllendeckel und dem eingeschobenen Pluspol zum Kappenkontakt hin mit Mitteln verhindert wird₉ die wader bei dar Herstellung der abdichtenden Teile noch bei dem Zusammenbau besondere Anforderun-

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gen an die Präzision der Arbeit stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Primärelement der einleitend angegebenen Art dadurch gelöst, daß der innere endteil der Hülse bis in die Vergußmasse der zelle reicht und in diese eingebettet ist.

Durch die Verlängerung des Hülsenteiles des Hüllendeckels bis zur Vergußmasse des Elementes unter Einbettung des Hülsenendes in diese Masse wird eine von Hüllendeckel, Becherelektrode und Vergußmasse umgrenzte Gaskammer geschaffen, aus der allenfalls durch eine Leckstelle eingedrungener Elektrolyt keinen Zutritt zum Pluspol bzw. zur Kontaktkappe hat.

Durch Erweiterung der Bohrung der Hülse am freien Hülsenende wird das Aufschieben des Hüllendeckels auf den Pluspol erleichtert und überdies wird dadurch eine Verjüngung des freien Endteiles der Hülse erreicht, so daß dieser leichter in die Vergußmasse eindringen kann und gut in diese eingebettet wird.

Da die Hülsenlänge im Vergleich zum Bohrungsdurchmesser relativ groß ist und da das Material des Hüllendeckels samt der Hülse ebenso wie das Material des in die Hülse einzuschiebenden Pluspols wenig nachgiebig und anpassungsfähig is+^ kann die Abdichtung an der Berührungsfläche von Hülse un<* Pluspol Schwierigkeiten bereiten. Um diese zu vermeiden, ist erfindungsgemäß die Innenfläche der Hülse durch in sich geschlossene ümfangsnuten in einzelne abdichtende Stege unterteilt, die wie mehrere voneinander unabhängige, schmälere Dichtungsringe wirken. Die erwähnten Nuten können beim Spritzgießen des Hüllenbodens durch entsprechende Kernteile ausgeformt werden, von welchen der Hüllendeckel infolge einer gewissen Elastizität des Kunststoffes abgezogen warden kann.

Der ümfangsrand des Hüllendeckels weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine gegebenenfalls leicht koni-

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sehe Absetzung auf, die eine Sitzfläche für den Oberrand der Becherelektrode bildet. Um auch bei nicht genau koaxialer Lage des Pluspols und der Becherelektrode ein Aufschieben, des Hüllendeckels auf den Pluspol und auf den Oberrand der Becherelektrode zu ermöglichen, ist der Hüllendeckel vorteilhaft zwischen dem hülsenförmigen Ansatz und seinem Außenrand mit einer elastisch nachgiebigen ringförmigen Schwächungszone versehen·

Die Kontaktkappe kann mittels eines gegebenenfalls gelochten Randflansches in den Kunststoff des Hüllendeckels eingebettet sein, doch ist es auch möglich, diese Kappe lediglich mit festem * Sitz auf den den Hüllendeckel durchsetzenden Endteil des Pluspols aufzuschieben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen·

Die Fig. 1 bis 3 zeigen im Querschnitt Hüllendeckel für erfindungsgemäße Primärelemente und

Fig. 4 zeigt im oberen Teil im Schnitt und im unteren Teil in Ansicht ein erfindungsgemäßes Primärelement mit einem Hüllendeckel nach Fig. 1. (j

Der in Fig. i dargestellte Hüllendeckel 1 hat die Form einer Scheibe mit einer zentralen Bohrung 2 und einem koaxialen hülsenartigen Ansatz 3» an dessen Ende die zentrale Bohrung 2 konisch erweitert ist, so daß sich der freie Endteil der Hülse 3 verjüngt· Das äußere Ende der Bohrung 2 ist mittels einer Kontaktkappe 4 verschlossen, deren unterer Rand in an sich bekannter weise einen Ringflansch 5 aufweist, in dem ringsum eine Reihe von eng benachbarten Löchern 6 vorgesehen ist.

Der beschriebene Hüllendeckel wird in einer Spritzgußform aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt, wobei zugleich die

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Kontaktkappe 4- mit ihrem gelochten Ring flansch 5 in den Kunststoff eingebettet wird, wodurch eine feste und dichte Verbindung zwischen Metall und Kunststoff zustandekommt.

Um trotz der im Vergleich zum Durchmesser der Bohrung 2 großen Länge der Hülse 3 an der Berührungsfläche derselben mit dem einzuschiebenden Pluspol eine gute Abdichtung zu erzielen, sind an der Innenfläche der Hülse ringsum verlaufende Nuten ? ausgeformt, die zwischeneinander schmale Stege 7a belassen, welche sich wie übliche Dichtungsringe besser an den Mantel des Pluspols anpassen können.

Der Umfangsrand des Hüllendeckels oder besser, wie dargestellt;, eine Absetzung 8 desselben ist leicht konisch ausgebildet und dient als Sitzfläche für den oberen Rand der Becherelektrode.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Hüllendeckel im wesentlichen gleich wie in Fig. 1 ausgebildet, nur ist die Kontaktkappe 4-a nicht in den Hüllendeckel eingebettet, sondern 'sie wird auf das den Hüllendeckel 1 durchsetzende Ende des Pluspols aufgeschoben, wobei ihr unterer Rand in eine Ausnehmung 9 des Hüllendeckels eintreten kann.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten nur dadurch, daß zwischen dem Hülsenteil 3 des Hüllendeckels 1 und dem Umfangsrand desselben eine elastisch nachgiebige Schwächungszone 10 vorgesehen ist, die durch eine einen ringförmigen, durchgewölbten wandungsteil verminderter Wandstärke gebildet wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich die Innenfläche der Hülse 3, in die der Pluspol eingeschoben wird, und die von der Absetzung 8 gebildete sitzfläche am Umfang des Hüllendeckels 1, auf welche der Oberrand der Becherelektrode aufgeschoben wird, unter geringer Deformation des Hüllendeckels relativ zueinander etwas bewegen können, wodurch Fertigungsungenauigkeiteη beim Zusammenbau von Becherelektrode und Pluspol ausgeglichen werden können.

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In Pig· 4- ist ein galvanisches Primärelement mit einer gegen Elektrolytaustritt abdichtenden Außenhülle dargestellt, die aus einem (nicht sichtbaren) Boden, einem Mantel 11 und dem erfindungsgemäß ausgebildeten Deckel 1 besteht, der thermisch (durch Schweißung) mit dem Mantel 11 verbunden ist* In den Boden ist ein Bodenkontakt Ί2 eingebettet, in den Deckel 1 der bereits beschriebene Kappenkontakt 4. Die Hülle umschließt die Zelle mit der Becherelektrode 15, dem Pluspol 14 und der Depolarisationsmasse 15. Der Hüllendeckel 1 ist mit der Hülse 3 auf Pluspol 14 und mit der Absetzung 8 auf die Becherelektrode 1$ aufgeschoben. Der Oberteil der zelle ist in üblicher Weise mit einer Vergußmasse 16 abgeschlossen. Es ist erkennbar, daß die | Hülse 3 des Hüllendeckels mit ihrem sich verjüngenden Endteil bis zur Vergußmasse 16 der Zelle reicht und in diese eingebettet ist.

Durch die Einbettung des Endteiles der Hülse 3 in. die Vergußmasse wird außer einer Verbesserung der Abdichtung der weitere Vorteil erzielt, daß bei Austritt von Elektrolyt aus der Zelle in den von Hüllendeckel 1, Becherelektrode 13 und Vergußmasse 16 umschlossenen Raum 17 keine zusätzliche elektrische Verbindung zwischen Pluspol und Becherelektrode zustandekommt, was bekanntlich zu einer Selbstentladung der Zelle führen würde.

Die Umhüllung der Zellen unter Verwendung von erfindungsgemäßen Hüllendeckeln erfolgt in der Weise, daß zunächst der"Hüllende ekel auf den Pluspol und auf die Becherelektrode der fertiggestellten zelle aufgeschoben wird und die Zelle sodann samt dem Hüllendeekel in eine aus Mantel und Boden bestehende Hülle eingeführt wird, die entweder einstückig unter Einbettung des Bodenkontaktes im Spritzverfahren oder auch durch Verschweißung eines stränggepreßten Schlauchstückes mit einem scheibenförmigen Bodenteil mit eingebettetem Bodenkontakt hergestellt worden sein kann· Der obere Rand dieser Hülle wird mit dem TJmfangsrand des Hüllendeckels durch Schweißen, Kleben, Spritzen, Verschäumen od.dgl. dicht verbunden,

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Claims (1)

1. «· 6 —
   Patentansprüche:

   'Ι·/ Galvanisches Primärelement mit einer gegen Elektrolytaustritt abdichtenden Außenhülle, deren Deckel aus thermoplastischem Kunststoff besteht und einstückig mit einer in das Hülleninnere vorspringenden Hülse ausgeformt ist, die auf dem Pluspol des Elementes aufgeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Endteil der Hülse (3) bis in die Vergußmasse (16) der Zelle reicht und in diese eingebettet ist.

   2· Primärelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Bohrung (2) der Hülse (3) am freien Hülsenende erweitert.

   3. Primärelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenfläche der Hülse (3) durch in sich geschlossene Umfangsnuten (7) in einzelne abdichtende Stegflächen (7a) unterteilt ist.

   4_# Primärelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3»

   dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand des Hüllendeckels (1) eine vorzugsweise leicht konische Absetzung (8) aufweist, die eine Sitzfläche für den Oberrand der Becherelektrode (13) bildet.

   5· Primärelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllendeckel (1) zwischen der Hülse (3) und seinem Außenrand eine elastisch nachgiebige Schwächungszone (10) aufweist.

   L.2?,i1.7o

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