DE2117359B2 - Primärelement - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
Die Erfindung betrifft ein Primärelement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Ein
solches Primärelement ist aus der DE-AS 12 73641 bekannt. Dieses bekannte Primärelement ist indes
insofern nachteilig, als die gegen das Austreten von Elektrolyt getroffenen Maßnahmen recht unzulänglich
sind. Zwar ist eine waagerecht angeordnete Kunststoffscheibe als Verschlußeinrichtung vorgesehen und auf
diese Kunststoffscheibe übt der umgebördelte obere Rand des Topfes einen radialen Druck aus. Von diesem
radialen Druck wird angenommen, daß er die angestrebte Abdichtung des Primärelementes herbeiführt
Der obere Bördelrand des Topfes hat jedoch bei dem bekannten Element lediglich die Aufgabe, die
Kunststoffscheibe zu fixieren.
Aus der DE-AS 12 77 963 sowie der DE-OS 14 96 304 sind Primärzellen bekannt, die jedoch keine in der
Innenwandung des Topfes vorgesehene Innenumfangswulst aufweisen. Somit besitzen diese bekannten Primärelemente
keine Auflageeinrichtungen zum Abstützen einer Dichtungseinrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Primärelement der aus der DE-AS 12 73 641 bekannten
Gattung so auszuwählen, daß eine gesteigerte Sicherheit gegen Elektrolytleckagen geleistet ist
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß das
obere Ende des metallischen Außenmantels durch geeignete Maßnahmen zur Verstärkung der Abdichtungsmaßnahmen
herangezogen ist. Dadurch, daß der obere Rand des Topfes um den . Außenrand der Kunststoffscheibe herumgebördelt ist und dieser Bördelrand
des Topfes vermittels einer weiteren Anordnung von umeinander gebördelten Rändern unter
Druck gesetzt ist, ist dem Bördelrand des Topfes ein Zurückkehren in seine Ausgangslage gänzlich verwehrt,
so daß der feste Materialzusammenhalt zwischen dem Bördelrand des Topfes und dem Ringrand der
abdichtenden Kunststoffscheibe gewährleistet ist.
Beim Anmeldungsvorschlag wirken der Innenumfangswulst und das innere Ende des umgebördelten
Topfrandes derart zusammen, daß der Ringrand der Kunststoffscheibe zwischen den beiden genannten
Elementen so fest eingespannt ist, daß ein Elektrolytaustritt praktisch unmöglich ist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Belastungseinrichtung für den Bördelrand des
Topfes eine auf diesem Bördelrand aufliegende Ringscheibe auf. Diese Ringscheibe liegt mit ihrem
Randbereich auf diesem Bördelrand auf und erfährt von den umeinander gebördelten Rändern einer das
Element nach oben abschließenden Kappe sowie des metallischen Außenmantels des Elementes eine Belastung,
als deren Folge es dem Bördelrand des Topfes praktisch unmöglich gemacht ist, sich vom Ringrand der
Kunststoffscheibe abzuheben.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist zwisehen der Anschlußkappe und dem Bördelrand des metallischen Außenmantels eine Papierhülse vorgesehen. Auf diese Weise ist der aus Stahl bestehende Topf, welcher die positive Masse des Primärelementes aufnimmt, von dem gleichfalls aus Metall bestehenden Außenmantel des Primärelements isoliert. Dieser Metallmantel ist zunächst an beiden Enden offen und nur dann bei der Herstellung des Primärelementes an seinen gegenüberliegenden Enden zusammen mit dieser Papierhülse umgebördelt und dabei im wesentlichen auf Zug beansprucht, so daß die beiden Bördelränder des Mantels auf den zwischen sich eingeschlossenen Körper des Primärelementes einen Druck ausüben.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist zwisehen der Anschlußkappe und dem Bördelrand des metallischen Außenmantels eine Papierhülse vorgesehen. Auf diese Weise ist der aus Stahl bestehende Topf, welcher die positive Masse des Primärelementes aufnimmt, von dem gleichfalls aus Metall bestehenden Außenmantel des Primärelements isoliert. Dieser Metallmantel ist zunächst an beiden Enden offen und nur dann bei der Herstellung des Primärelementes an seinen gegenüberliegenden Enden zusammen mit dieser Papierhülse umgebördelt und dabei im wesentlichen auf Zug beansprucht, so daß die beiden Bördelränder des Mantels auf den zwischen sich eingeschlossenen Körper des Primärelementes einen Druck ausüben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezug auf die Zeichnung
näher beschrieben. In dieser zeigt
F i g. 1 eine schematische Schrägansicht eines Primärelements,
F i g. 2 das Element in einer vertikalen Schnittansicht
F i g. 2 das Element in einer vertikalen Schnittansicht
nach der Linie 2-2 in F: g. I,
F i g. 3 eine auseinandergezogene Schnittansicht der Bestandteile des negativen Polabieiters, sowie die ihn
tragende Kunststoffscheibe gemäß F i g. 2,
F i g. 4 in einer schematischen Draufsicht Lappen am unteren Ende des negativen Polableiters nach F i g. 3e
und
F i g. 5 eine Draufsicht auf die Scheibe, die an ihrer
Oberseite mit radialen Verstärkungsrippen ausgebildet ist to
In F i g. 1 ist ein schaubildlich von außen dargestelltes
erfindungsgemäßes Trockenelement mit 10 bezeichnet
Fig.2 zeigt die verschiedenen Bestandteile des
Trockenelements und ihre allgemeine Anordnung relativ zueinander innerhalb des Außenmantels. Die
Bestandteile des Elements sind in einem Topf 12 angeordnet, der aus Stahl bestehen kann, unten
geschlossen und oben zunächst vollständig offen ist Eina ringförmige positive Masse 14 aus MnO2 mit
beigemischten Graphit- oder anderen Kohimstoffteilchen
ist so ausgebildet und bemessen, daß sie satt
passend direkt in den aus Stahl bestehenden Topf 12 eingesetzt werden kann. Die positive Masse 14 ist innen
mit einem Separator 16 ausgekleidet, der ir. dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus drei konzentrisch
ineinandersitzenden Teilen aus einem geeigneten, porösen elektrisch isolierenden Material besteht In dem
vorliegenden Fall bestehen diese Teile aus inein andersitzenden Papierbeuteln 16, die unten geschlossen und
oben offen sind. Danach kann der Innenraum des inneren Papierbeutels 16 mit einer geeigneten Anodenmasse
(Anode = negative Elektrode) gefüllt werden, die beispielsweise aus pelletisiertem Zinkpulver besteht
Diese Zinkpellets können sich beim Einführen des nachstehend beschriebenen negativen Polableiter leicht
bewegen.
Der aus einem gallerteartigen Gemisch aus KOH und ZnO bestehende Elektrolyt des Trockenelements wird
dann in den zentralen Raum im Innern des inneren Beutels 16 zwischen die Zinkpellets gegossen. Jetzt kann
der negative Polableiter 20 eingeführt werden, der von der Verschlußanordnung getragen wird, die im wesentlichen
von den in F i g. 3 gezeigten Bestandteilen gebildet wird.
Gemäß F i g. 3 besteht der unten in der Figur sichtbare Polableiter 20 aus zwei langgestreckten
konkaven, halbkreisförmigen Seitenteilen 22 und 24, die zusammen einen relativ symmetrischen Zylinder bilden,
wenn diese beiden langgestreckten Seitenteile aus der in F i g. 3(e) in unterbrochener Linie angedeuteten, äuße- so
ren Stellung in die in derselben Figur mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung abwärts zusammengedrückt
werden. Die beiden oberen Enden dieser beiden Seitenteile 22 und 24 sind längs der strichpunktierten
Bögen 26 und 28 gegehrt Diese gegehrten Ränder greifen an dazu komplementären Rändern von zwei
gegehrten, dreieckigen Flügeln 30, 32 an, die sich quer zu den beiden Seitenteilen 22 und 24 vor- bzw.
rückwärts erstrecken.
Der Polableiter 20 hat einen vorderen Flügel 30 und einen hinteren Flügel 22.InFi g. 3(e) ist nur der hintere
Flügel 32 sichtbar. Damit der Polableiter 20 in der nachstehend beschriebenen Weise montiert und abgestützt
werden kann, ist er mit einem Loch 34 versehen, das zur Aufnahme eines in Fig.3(c) gezeigten
Verankerungsniets 36 dient, mit dem der Polableiter 20 mit einer ihn tragenden Kunststoffscheibe (40)
(F i g. 3(d)) befestigt wird. Diese Kunststoffscheibe ist sehr wichtig.
Die in F i g. 3(d) gezeigte Kunststoff scheibe 40 ist dem Topf 12 angepaßt kreisförmig ausgebildet und hat eine
zentrale Axialbohrung 42, die so bemessen ist, daß sie den etwas verjüngten Schaft 44 des Niets 36 im
Preßpaßring aufnehmen kann. Die zentrale Bohrung 42 der Scheibe 40 ist von einer Nabe 46 umgeben, die innen
eine relativ lange Anlagefläche 48 hat, so daß ein langer Abdichtweg zwischen der Wandung 48 der zentralen
Bohrung und dem Schaft 44 des Niets 36 vorhanden ist Das Verhältnis zwischen den Durchmessern der
Bohrung und des Schaftes wird ebenfalls so gewählt, daß
die feste Preßpassung erzielt wird.
Die Kunststoffscheibe 40 besitzt ferner an ihrem Umfang einen kreisförmigen Randteil 50, der sich von
der ringförmigen Bodenplatte 52 aufwärts erstreckt Infolgedessen ist die Kunststoffscheibe relativ starr.
Eine weitere Versteifung zwischen der zentralen Nabe 46 und dem Umfangsrandteil 50 wird dadurch erzielt
daß mehrere radiale Rippen 54 speichenartig zwischen der Nabe 46 und dem UmfangsrandteiJ 50 verteilt sind.
Der Umfangsrandteil 50 der Kunststoffscheibe 40 ist außen mit einer radial einwärtsgerichteten Schulter 56
versehen, mit welcher die in dem Element angeordnete Kunststoffscheibe 40 auf einem Auflager ruht
Die Kunststoffscheibe 40 besitzt weiter in der Nähe ihres aufwärtsgerichteten Randteils einen abwärtsgerichteten,
kreisförmigen und konzentrischen, ringförmigen Randteil 58, dessen Zweck und Funktion nachstehend
anhand der F i g. 2 beschrieben werden.
Der in Fig.3(c) gezeigte Niet 36 besitzt den bereits
erwähnten Schaft 44 und eine zentrale Vertiefung 62, die bewirkt, daß der Schaft 44 einen langgestreckten, relativ
dünnwandigen Zylinder bildet, der an seinem unteren Rand 64 so umgehämmert werden kann, daß er den
Randteil 66 des Polableiters 20 untergreift Dieser Randteil 66 umgibt das l.och 34 des in Fig.3(e)
gezeigten negativen Polableiters. Auf diese Weise wird der Polableiter 20 mit der unteren Fläche 68 der ihn
tragenden Kunststoffscheibe (F i g. 3(d)) festgelegt
Der Schaft 44 des in Fig.4(c) gezeigten Niets36 hat
einen gekrümmten, aufwärtsgerichteten Teil 72, der sich satt passend an den oberen Rand der zentralen Nabe 46
der Kunststoffscheibe anlegt, so daß eine zusätzliche Abdichtung zwischen diesen beiden Flächen gewährleistet
ist. Der Schaft 44 ist nach oben konisch ausgebildet, damit eine feste Preßpassung in der Bohrung 42 der
Kunststoffscheibe 40 gewährleistet ist Oberhalb seines gekrümmten Teils 72 besitzt der Schaft 44 des Niets 36
einen dickeren Hauptteil 74, der einen flachen Kopf 76 des Niets 36 trägt Dieser flache Kopf 76 dient später als
eine Auflagerfläche, mit der eine in Fig.3(a) gezeigte
Kappe 80 durch Punktschweißung verbunden wird. Diese Kappe 80 bildet den negativen Polanschluß des
Elementes.
Beim Zusammensetzen des Elements muß die Kappe 80 mit der oberen Fläche des Kopfes 76 des Niets 36
verschweißt werden. Dies geschieht durch Widerstandsschweißung.
Dabei werden die beiden Elektroden des Schweißstromkreises direkt oberhalb des von der
oberen Fläche des Kopfes 76 des Niets 36 umgebenen Fläche an die obere Fläche der Kappe 80 angesetzt
Infolgedessen wird die Kappe 80 mit dem Niet an zwei oder gegebenenfalls mehreren Punkten punktverschwtißt,
so daß eine widerstandsarme elektrische Verbindung zwischen der Kappe 80, die einen außen
angeordneten, negativen Anschlußteil des Elements bildet, und dem Niet 36 vorhanden ist Ferner ist
zwischen dem Niet 36 und dem Polableiter 20 eine starre mechanische und widerstandsarme elektrische
Verbindung vorhanden.
In Fig.3 ist eine aus Isoliermaterial, z.B. Papier
bestehende Ringscheibe 82 gezeigt, die jedoch für die Beschreibung der Kappe 80 nicht erforderlich ist. Es sei
jedoch erwähnt, daß die Ringscheibe 82 ein relativ großes Loch 84 besitzt, das so bemessen ist, daß der
ringförmige Randteil 86 der Ringscheibe 82 dieselbe Ausdehnung hat wie der kreisförmige Ringrandteil 50
der in F i g. 3(d) gezeigten Kunststoffscheibe 40 und den Ringrandteil 50 überbrückt Beim Zusammenbau des
Elements legt sich die Ringscheibe 82 mit ihrem Ringrand 86 auf den Bördelrand am oberen Ende des
Topfes 12, so daß sie eine isolierende Auflagefläche für die Kappe 80 bildet. Dies ist in F i g. 2 gezeigt.
F i g. 4 zeigt die unteren Enden der Halbzylinder 22
und 24 des Polabieiters 20. Jeder der beiden halbzylindrischen Seitenteile 22 und 24 ist an seinem
unteren Ende mit einem Lappen 22-a bzw. 24-a versehen, die radial einwärts zur Achse des zylindrischen Polabieiters 20 hin gebogen sind. Diese beiden
Lappen 22-a und 24-a sind ferner relativ zueinander verdreht, so daß sie nicht in einer Ebene liegen und ihre
einander zugekehrten Ränder unter einem kleinen Winkel zueinander angeordnet sind. Infolgedessen
werden die beiden unteren Enden des Polableiters 20 in einem solchen Abstand voneinander gehalten, daß die
beiden halbzylindrischen Seitenarme symmetrisch angeordnet bleiben und der Polableiter 20 in seiner ganzen
Länge innerhalb des Trockenelements die Form eines konzentrischen Zylinders beibehält, so daß die Abstände
zwischen der Fläche des Polableiters und der Innenwandung der positiven Masse überall im wesentlichen gleich
gehalten werden- Infolgedessen wird zwischen diesen beiden Flächen eine relativ einheitliche Verteilung des
lonenstroms erhalten.
Nach der Ausbildung des Innenwulstes 90 in dem Topf 12 befindet sich der Rand am offenen Ende des
Topfes noch in seinem ursprünglichen offenen Zustand, so daß die aus dem Niet 36, der Kunststoffscheibe 40 und
dem Polableiter 20 bestehende, in Fig.3 gezeigte Anordnung in den offenen Stahltopf 12 eingesetzt und
einwärtsgedrückt werden kann, bis die Kunststoffscheibe auf dem Wulst 90 aufliegt
Zur Erzielung der gewünschten guten Abdichtung in dem Trockenelement sollten die Abmessungen der
Kunststoffscheibe so gewählt werden, daß sie mit einer Preßpassung in dem Topf 12 aus Stahl sitzt so daß der
aufliegende Rand der Schulter 56 satt passend in dem Topf 12 sitzt und gewährleistet, daß die ganze
Anordnung in dem Trockenelement konzentrisch angeordnet ist Die sich von der Schulter 56 der
Kunststoffscheibe 40 abwärts erstreckende Fläche 57 kann ebenfalls so bemessen werden, daß sie sich relativ
satt an den Wulst 90 anlegt
Wie vorstehend erläutert wurde, kann der Polableiter
20 eingesetzt werden, wenn die positive Masse 14 und der Separator 16 eingeführt und der Elektrolyt in das
Innere des Separators eingebracht worden sind
Da die Elemente in vielen Fällen relativ klein sind,
sind auch die Bestandteile sehr klein und müssen deshalb sorgfältig behandelt werden. Dies gilt besonders für das
Einsetzen des Polableiters. In dem vorliegenden Fall
kann man den Polabieiter leichter handhaben, weil er an
der Kunststoffscheibe 40 befestigt ist und von ihr getragen wird. Die Scheibe 40 dient daher als Handgriff
für die Handhabung des Polableiters 20, was für die
manuelle oder automatische Verarbeitung von Vorteil
ist.
Wenn die Kunststoffscheibe und der negative Polableiter koaxial in den Topf 12 eingesetzt worden
r> sind, kann man den Polableiter 20 unter relativ
schwachem Druck abwärts in den gallerteartigen Elektrolyten herunterdrücken, selbst wenn dieser
zwischen die Zinkpulverpellets aufgenommen hat, die in den Papierbeuteln 16 des Separators angeordnet sind.
ίο Diese Papierbeutel bilden Sperren zwischen dem
Elektrolyten und der im Innern der Beutel angeordneten Anodenmasse und der außerhalb der Beutel angeordneten positiven Masse.
Nach dem Auflegen der Kunststoffscheibe 40 auf ihre
Auflagerfläche wird der erste Bördelvorgang durchgeführt, durch den der Rand am offenen, oberen Ende des
Topfes 12 auf die obere Fläche des Randteils 50 der Kunststoffscheibe 40 eingebördelt wird.
Als Material für die Kunststoffscheibe 40 hat sich
Nylon besonders gut bewährt Dieses Material hat die
vorstehend angegebenen, erwünschten Eigenschaften. Es ist etwas zusammendrückbar und so elastisch, daß es
nach einer Verformung in seinen Ausgangszustand zurückkehrt Das am oberen Ende des Topfes 12
eingebördelte Material wird beim Zusammensetzen einem so starken Druck ausgesetzt, daß das Nylon
stärker zusammengepreßt ist, als es für eine gute Abdichtung erforderlich ist Dabei bleibt jedoch das
Metall in seinem elastischen Bereich, so daß die
jo eingebördelten Teile etwas zu ihrer Ausgangsstellung hin zurückzufedern trachten, was zu einer gewissen
Druckentlastung des Nylons führt Dieses folgt daher der Entlastungsbewegung des eingebördelten Materials,
so daß zwischen den Berührungsflächen des Nylons und
j5 des eingebördeiten Materials des Topfes 12 ein hoher
Berührungsdruck und damit zwischen diesen beiden Rächen die gewünschte druckfeste Abdichtung erhalten
wird, die ein Kriechen von Elektrolyt verhindert, der bei der Behandlung des Elements in diesem Bereich
gelangen könnte.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, diesen hohen Berührungsdruck zwischen der Kunststoffscheibe und dem eingebördelten Metall des Topfes
aufrechtzuerhalten. Anhand der F i g. 3(b) wurde schon
die Ringscheibe 82 erwähnt, die aus Isoliermaterial, z. B.
Hartpapier, besteht und oben auf dem eingebördelten Material 92 liegt, das oben auf dem Randteil 50 der
Kunststoffscheibe 40 angeordnet ist Diese Ringscheibe 82 aus Papier hat ebenfalls bestimmte erwünschte
Eigenschaften. Sie besteht vorzugsweise aus einem Stück aus relativ hartem Papier, das nur wenig
zusammendrückbar und elektrisch isoliert ist und eine gewisse Druckfestigkeit besitzt Beim Zusammenbau
des Elements wird diese Ringscheibe 82 aus Papier über
dem eingebördelten Material 92 in der nachstehend
beschriebenen Weise unter Druck gesetzt und unter Druck gehalten.
Wenn man die Ringscheibe 82 aus Papier auf den eingebördeiten Rand 92 des Topfes 12 legt und auf diese
Ringscheibe 82 in der nachstehend beschriebenen Weise einen Druck ausübt, wird der eingebördelte Rand 92
derart einwärts belastet, daß praktisch verhindert wird,
daß er sich von der von ihm berührten oberen Fläche des Randteils der Kunststoffscheibe 40 abhebt Dieser
zusätzlich auf den Rand 92 ausgeübte Druck gewährleistet eine einwandfreie Abdichtung; so daß Elektrolyt,
der infolge von unabsichtlicher oder unerwünschter Handhabung des Trockenelements von außen in den
Bereich des Wulstes gelangen konnte, nicht aufwärts aus dem Element bzw. aus den für ihn vorgesehenen
Bereichen des Elements herausgelangen kann.
Nachstehend wird die Ausübung des zusätzlichen Druckes auf die Ringscheibe 82 aus Papier beschrieben.
Gemäß F i g. 2 ist der Innentopf 12 von einer Schicht
aus Isoliermaterial, z. B. einer Papierhülse 94 und diese von einem Außenmantel 96 aus Stahl umgeben.
Nach dem Einsetzen des Polableiters 20 und der Kunststoffscheibe 40 in den Topf 12 wird der offene
Rand des Topfes 12 auf den Randteil 50 der Kunststoffscheibe 40 aufgebördelt.
Dann wird die Ringscheibe 82 aus Papier auf den eingebördelten Teil des Topfes 12 und die vorgeformte
Kappe 80, die den negativen Polanschluß bildet, auf die Ringscheibe 82 aus Papier gelegt. Durch Bördeln der
Anschiußkappe 80 wird dann ein Druck auf den Randteil 86 des Papierrings 82 und über diesen auf den
eingebördelten Teil des Topfes 12 ausgeübt.
Die Kappe 80 besitzt eine große kreisförmige Decke 100 und einen davon abwärtsgerichteten Randteil 102,
sowie einen horizontalen, ringförmigen Druckflansch 104, der von einem Bördelrand 106 umgeben ist. Diese
Teile sind in F i g. 3(a) gezeigt.
In der in Fig.2 dargestellten Anordnung liegt der
ringförmige Druckflansch 104 der Kappe 80 auf dem Randteil 86 aus Papier. Auf diesen Druckflansch 104 der
Kappe 80 wird Druck über einen ihn umgebenden Bördelrand 110 am oberen Ende des Stahlmantels %
und den Bördelrand 106 ausgeübt. Der aus Stahl bestehende, gebördelte Rand 110 ist von der Kappe 80
durch die Papierhülse 94 isoliert, die zwischen dem Stahltopf 10 und dem Stahlmantel 96 angeordnet ist.
Am anderen Erde ist der Stahlmantel 96 ebenfalls mit einem halbkreisförmig gebördelten Rand 112 versehen,
der den kreisförmigen Bördelrand 114 einer Anschlußkappe
116 gegen die untere Fläche des Topfes 12 drückt,
so daß die Anschlußkappe zum Anschluß an einen Außenstromkreis verwendet werden kann. Der Bördelrand
114 der Anschlußkappe 116 ist ebenfalls durch die
Papierhülse 94 von dem Stahlmantel 96 isoliert.
Man erkennt daß der Stahlmantel als eine Druckeinrichtung dient, die am Boden des Elements verankert ist
und sich bis zu dessen oberem Ende erstreckt und dazu dient, die Ringscheibe 82 abwärts gegen das eingebördelte
Material des Topfes 12 zu drücken und dadurch die dichte flächige Verbindung zwischen dem eingebördelten
Rand 92 des Topfes 12 und der oberen Fläche des ringförmigen Randteils 50 der Kunststoffscheibe 40
zeitlich praktisch unbegrenzt aufrechtzuerhalten. Dadiiivli
wird ein Kriechen des Elektrolyten verhindert und es wird gewährleistet, daß das Element auch bei
s langer Lagerung gebrauchsfähig und außen sauber bleibt.
Wenn der Stahlmantel 96 an beiden Enden gebördeh
ist, wird die Kappe 80 mit der oberen Fläche des Niets 36 durch Punktschweißung verbunden. Zu diesem
Zweck werden zwei Elektroden eines außen angeordneten Schweißstromkreises an eine direkt über dem Niet
angeordnete Fläche der Kappe 80 angesetzt. Es wurde schon erwähnt, daß der Niet vorzugsweise aus einer
Legierung besteht, die mit der Anodenmasse verträglich und gut für die Widerstandsschweißung geeignet ist,
z. B. aus einer als Neusilber bekannten, handelsüblichen Legierung aus Kupfer, Zink und Nickel. Für diese
Schweißung haben sich Legierungen mit 8—18% Nickel als geeignet erwiesen.
Infolge der Preßpassung zwischen dem Schaft 44 des Niets und der Bohrung 42 der Kunststoffscheibe und des
von dem ringförmigen Randteil 50 der Kunststoffscheibe über die radialen Rippen 54 der Kunststoffscheibe 40
übertragenen Druckes ist zwischen den Berührungsflä-
2Ί chen der Teile 44 und 22 ebenfalls ein starker
Berührungsdruck vorhanden.
Jetzt soll noch ein weiteres Merkmal beschrieben werden. F i g. 3 zeigt den abwärtsgerichteten Randteil
58 der Kunststoffscheibe. Gemäß F i g. 2 ist dieser Randteil 58 in einem kleinen Ringraum 120 angeordnet,
der in der positiven Masse ausgebildet ist. Der Randteil 58 erstreckt sich so weit abwärts, daß er die offenen
oberen Enden der Beutel umgibt, die den Separator zwischen den beiden Teilen des Elements bilden. Gemäß
F i g. 2 sind die Beutel des Separators zu dem oberen Ende des Polableiters 20 hin so weit eingebördelt, daß
nur noch ein kleiner Spalt vorhanden ist, durch den der Elektrolyt in die Beutel hinein und aus ihnen heraus
gelangen könnte. Mit Hilfe der Kunststoffscheibe 40 wurden somit die Beutel des Separators im wesentlichen
geschlossen, so daß der Elektrolyt praktisch nicht mehr aus dem Elektrolytraum austreten kann.
Außerhalb des Elektrolytraums kann daher der Elektrolyt nur mit der Kunststoffscheibe 40 in
Berührung treten, so daß der Elektrolyt praktisch eingeschlossen ist und nicht in andere Bereiche
gelangen kann, wo er zur Korrosion führen könnte.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Primärelement mit einem aus Metall bestehenden,
zylindrischen Topf, der am unteren Ende geschlossen und an seinem oberen Ende zunächst
zur Aufnahme von Bestandteilen des Elementes offen ist, wobei der Topf an seinem oberen Ende
einen umbördelbaren Rand und an seiner Innenwandung einen Innenumfangswulst besitzt, der in
geringem Abstand vom oberen Rand des Topfes angeordnet ist und als Auflage dient, ferner mit einer
einstückig hergestellten Kunststoffscheibe, die einen Verschluß für das Element bildet und eine zentrale
Axialbohrung aufweist, einer im Bereich des Metalltopfes angeordneten positiven Masse und
einer in dem Topf konzentrisch angeordneten negativen Masse, einem langgestreckten, aus Metall
bestehenden negativen Polableiter, der mit der negativen Masse in Berührung steht, einem negativen
Polanschluß, der die zentrale Axialbohrung der Kunststoffscheiben durchsetzt und von dieser
getragen wird und mit dem Polableiter elektrisch verbunden ist und ihn mechanisch trägt, und mit
einem außen angeordneten Anschlußteil, der oberhalb der oberen Fläche der Kunststoffscheibe mit
dem Polanschluß elektrisch verbunden ist, wobei die Kunststoffscheibe direkt auf dem von dem Innenumfangswulst
gebildeten Auflager ruht und diese Kunststoffscheibe einen auswärts vorstehenden,
ringförmigen Randteil besitzt, der oberhalb des Wulstes an der Innenwand des Topfes angreift,
dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (92) des Topfes (12) auf den auswärts
vorstehenden, ringförmigen Randteil (50) der Kunststoffscheibe (40) umgebördelt ist, und daß eine
Einrichtung (82, 86, 110) vorgesehen ist, mit deren Hilfe dieser Bördelrand (92) des Topfes einwärts
belastet ist.
2. Primärelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungseinrichtung (82,
86,110) für den Bördelrand (92) des Topfes (12) eine
auf dem Bördelrand aufliegende Ringscheibe (82) aufweist und daß diese Ringscheibe von den
umeinander gebördelten Rändern (106, 110) einer ^bschlußkappe (80) sowie des Außenmantels (96)
belastet ist.
3. Primärelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anschlußkappe
(80) und dem Bördelrand (110) des Außenmantels (96) eine isolierende Papierhülse (94) vorgesehen ist.
4. Primärelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierhülse (94) zwischen
dem Topf (12) und dem metallischen Außenmantel (96) angeordnet ist.
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DE2117359B2 true DE2117359B2 (de) | 1981-06-19 |
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FR (1) | FR2089486A5 (de) |
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