DE2109299A1 - Galvanisches Primärelement - Google Patents
Galvanisches PrimärelementInfo
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/08—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with cup-shaped electrodes
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Description
26. Febr. 1971
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Telephon- und Telegraphen-Fabriks-Aktiengesellschaft KAPSCH & SÖHNE in WIEN, Wien (Österreich)
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)
- «· 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//, ' 209810/1041
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