DE2342806A1 - ELECTRIC ELEMENT - Google Patents
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Description
DIPL.-INQ. R. LEMCKE 23 08DIPL.-INQ. R. LEMCKE 23 08
P. H. MALIiOBY & CO. INC., eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Delaware, 3029 last Waehington Street, Indianapolis, Indiana 46206, Vereinigte Staaten von AmerikaP. H. MALIiOBY & CO. INC., A company based on the Laws of the State of Delaware, 3029 last Waehington Street, Indianapolis, Indiana 46206, United States of America
Elektrisches ElementElectrical element
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Element, beispielsweise Primärelement, mit einem Sehälter, negativem und positivem Elektrodenmaterial und einem organischen Elektrolyten in ditetsi Behälter sowie tinem Deckelversohluß dafür, wobei zwischen Behält©** waä. The invention relates to an electrical element, for example a primary element, with a container, negative and positive electrode material and an organic electrolyte in a ditetsi container and a lid liner for it, with between containers © ** waä.
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Deckel eine elastisch· Sichtung angeordnet ist.Lid an elastic · sifting is arranged.
Bei der Herstellung einer Art elektriecher Elemente, die mit einem organischen Elektrolyten arbeiten, sind die einzelnen Bestandteile in einem metallenen Behälter üblicherweise aus Stahl oder aus elektroplattiertem Stahl untergebracht, der gleichzeitig einen der Pole des Elementes darstellt und normalerweise im wesentlichen zylindrisch mit einem ursprünglich offenen oberen Ende ist, durch das die Elementenbestandteile eingesetzt werden. Daraufhin wird der Behälter in geeigneter Weise mit einem passenden Deckelteil dicht verschlossen, das gleichzeitig den anderen Pol des Elementes darstellt. Dabei wird dae Deckelteil am ursprünglich offenen Ende des Behälters durch einen geeigneten, elektrisch isolierenden Träger gehalten, u» Deckelteil und Behälter hinsichtlich elektrischer Leitung voneinander zu trennen. Der isolie-When making some kind of electrical element, that work with an organic electrolyte are the individual components in a metal container usually housed from steel or from electroplated steel, which also has a represents the pole of the element and is usually substantially cylindrical with an initially open one upper end is through which the element components are used. The container will then in a suitable manner with a suitable cover part tightly closed, which at the same time the other pole of the element. In doing so, the cover part at the originally open end of the container is through a suitable, electrically insulating carrier held, u »cover part and container with regard to electrical Separate line from each other. The isola-
rende Träger für das Deckelteil stellt also eine Dichtung dar und ist zwischen Deokeltell und dem oberen Rand des Behälters eingepreßt, Diea üblicherweise dadurch, dafi der obere Hand des Behälters bei der Herstellung des Elementes von oben auf die Dichtung gedrüokt wird. Dabei dient üblicherweise ein geeignetes Teil im Element oder ein Bereich des Behälters als Widerlage für den von außen auf die Dichtung ausgeübten Druck.The carrier for the cover part is therefore a seal and is pressed between the Deokeltell and the upper edge of the container, which usually means dafi the upper hand of the container during manufacture of the element is pressed onto the seal from above. A suitable one is usually used Part in the element or an area of the container as an abutment for the outside exerted on the seal Pressure.
Meist finden Polyplaste oder Kunstharze ala MaterialMostly polyplasts or synthetic resins find ala material
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für die Dichtung Verwendung. Sie können jedoch, obwohl sie federnd zusammendrückbar sind und genügende isolierende Eigenschaften aufweisen, allein nicht die vollständige Dichtheit gewährleisten, da sie zu Kaltfließerscheinungen neigen und sich dabei von den auf sie einen Druck ausübenden Teilen entfernen, so daß sich die Dichtung entspannt und flüssiger Elektrolyt aus dem Inneren des Elementes nach außen treten kann. Daher können die genannten Materialien, obwohl sie verhältnismäßig inert und impermeabel gegenüber organischen Lösungsmitteln des organischen Elektrolyten sind, keinen vollständigen und angemessenen Verschluß für das Element bilden.for seal use. However, although they are resiliently compressible and sufficient Have insulating properties, alone do not guarantee complete tightness, as they lead to cold flow phenomena incline and move away from the parts exerting pressure on them, so that the seal relaxes and liquid electrolyte can escape from the inside of the element to the outside. Therefore, the materials mentioned, although they are relatively inert and impermeable to organic Organic electrolyte solvents are not a complete and adequate seal form for the item.
Andererseits gewährleisten elastische Polymerisationsprodukte als Material gute mechanische Dichtungseigenschaften und sie können auch die Dichtkraft über die gesamte Lebensdauer des Elementes aufrecht erhalten, jedoch sind die bekannten Polymerisationsprodukte oder Elastomere in hohem Maße gegenüber organischen Lösungsmitteln permeabel, wie beispielsweise gegenüber Acetonitril, Propylencarbonat, Tetrahydrofuran und anderen. Daher geht Lösungsmittel über eine solche Gummidichtung trotz ihres mechanisch festen Sitzes verloren und das Ergebnis ist eine Leckage, das Austrocknen und schließlich das Versagen des Elementes. Außerdem wird"das Element unansehnlich und wenn es auch noch in Ordnung sein mag, kann dies doch nicht genau festgestellt werden. Der ausgelaufeneOn the other hand, elastic polymerisation products ensure good mechanical sealing properties as a material and they can also maintain the sealing force over the entire service life of the element, however, the known polymerization products or elastomers are highly organic Solvent permeable, such as acetonitrile, propylene carbonate, tetrahydrofuran and others. Therefore, solvent goes through such a rubber seal despite its mechanical strength The seat is lost and the result is leakage, drying out and ultimately failure of the element. In addition, "the item becomes unsightly, and if it is okay, it can cannot be precisely determined. The expired
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Elektrolyt weckt in dem Betrachter Zweifel über die Intaktheit des Elementes, und ein solcher Zweifel kann dazu führen, daß das Element vorzeitig fortgeworfen wird. Aus all dem ergibt sich die große Bedeutung, die der Dichtung eines Elementes zukommt.Electrolyte arouses doubts in the viewer about the integrity of the element, and such a doubt can lead to the element being thrown away prematurely. From all this arises the great importance which belongs to the sealing of an element.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Dichtung für ein Element der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit der solche Schwierigkeiten und Beeinträchtigungen behoben werden.The object of the invention is therefore to provide an improved seal for an element of the type described at the outset Indicate the manner in which such difficulties and impairments are resolved.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtung ein elastisches Teil aufweist, das unter dem Elektrolyten eine chemische Reaktion ausführen kann, und daß eine zusammendrückbare Einfassung für dieses Teil, vorgesehen ist, deren Material gegenüber dem Elektrolyten inert ist und deren Anordnung den Zutritt des Elektrolyten zu dem elastischen Teil verhindert.This object is achieved according to the invention in that the seal has an elastic part, which under the electrolyte can undergo a chemical reaction, and that a compressible enclosure for this part, is provided, the material of which is inert to the electrolyte and whose arrangement denotes Access of the electrolyte to the elastic part is prevented.
Eine solche erfindungsgemäße Dichtung kann die beiden notwendigen Funktionen ausüben, nämlich sie ist federnd zusammendrückbar, um eine dauerhafte Abdichtung zu gewährleisten, und sie ist andererseits inert gegen die üblicherweise in organischen Elementen verwendeten Elektrolyten.Such a seal according to the invention can perform the two necessary functions, namely it is resilient compressible to ensure a permanent seal and, on the other hand, inert to the electrolytes commonly used in organic elements.
Bei einer bevorzugten Anordnung ist die Dichtung ein gemischtes Teil mit einem gummi- oder anderem elasto-In a preferred arrangement, the seal is a mixed part with a rubber or other elastomeric
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meren Element zur Erzeugung der federnd elastischen Eigenschaften, das mit einem Propylen- oder einem sonstigen polyplastischen Element zur Erzeugung der inerten Eigenschaften zusammenwirkt, indem es das erstgenannte vor chemischen Einwirkungen des organischen Elektrolyten schützt.mers element for generating the resiliently elastic properties, which cooperates with a propylene or other polyplastischen element for generating the inert properties by the former from chemical effects of the organic electrolyte protects.
Zweckmäßig ist der Gummibestandteil ein auf den Deckel aufgespritztes und mit diesem an seinem Außenrand als Ring verbundenes Teil und es ist der Polypropylenring getrennt davon hergestellt und in das Kopfteil des Elementes während dessen Zusammenbau eingesetzt. Beim fertig hergestellten Element ist der Gummibestandteil durch den Polypropylenring von einer Berührung mit dem Inneren des Elementes und damit auch mit dem Elektrolyten ferngehalten, es hält jedoch eine Druckkraft gegen den Polypropylenring und die jenseits von diesem liegenden Teile aufrecht, so daß Kaltfließerscheinungen des Polypropylenrings unter auf diesen ausgeübtem Druck durch die federnd elastischen Eigenschaften des Gummxbestandteiles kompensiert werden.The rubber component is expediently one that is sprayed onto the lid and with this on its outer edge as Ring connected part and it is made of the polypropylene ring separately and in the head part of the element used during its assembly. In the finished element, the rubber component is through the Polypropylene ring kept away from contact with the interior of the element and thus also with the electrolyte, however, it holds a compressive force against the polypropylene ring and those beyond it Parts upright so that cold flow phenomena of the polypropylene ring under pressure exerted on this by the resilient elastic properties of the rubber component be compensated.
Bei einer bevorzugten Gestaltung gemäß der Erfindung ist der gummielastische Bestandteil eine kreisringförmige Scheibe innerhalb eines kreisringförmigen Kunstharzteiles und letzteres ist im Hinblick auf einen in dem Element befindlichen Separator so angeordnet, daß es den Elektrolyten von dem gummielasti— sehen Bestandteil fernhält.In a preferred embodiment according to the invention, the rubber-elastic component is a circular ring Disc within an annular synthetic resin part and the latter is in view of a separator located in the element is arranged in such a way that it removes the electrolyte from the rubber-elastic see constituent keeps away.
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Ein erfindungsgemäßes Element ist in. der Zeichnung
dargestellt, die einen vertikalen Querschnitt durch
dieses Element zeigt.An element according to the invention is shown in the drawing
shown showing a vertical cross section through
this item shows.
Das dargestellte Element hat einen zylindrischen Behälter 12 aus Metall, der zur Aufnahme sämtlicher Bestandteile
des Elementes und als Kathodenpol dient.
Dieser Behälter ist ursprünglich an seinem oberen Ende über seinen gesamten Durehmesser offen, damit sich
die Bestandteile des Elementes leicht in ihn einsetzen lassen. Am Boden des Behälters befindet sich eine
Schicht 14- positiven Elektrodenmaterials, das in den Behälter eingedrückt oder eingepreßt ist, um seinen
gesamten Querschnitt auszufüllen. Darüber befindet
sich eine poröse, absorbierende Separatorscheibe 16, deren Aufgabe es ist, eine bestimmte Menge eines Elektrolyten
18 aufzunehmen und zu absorbieren, deren
Menge mehr als zur Sättigung der Separatorscheibe 16 ausreicht, und das positive Elektrodenmaterial damit
zu befeuchten. Ein Abstandshalter 20, dargestellt als im wesentlichen kreisförmige Scheibe, drückt auf die
Separatorscheibe 16 und ist ebenfalls mit dem Elektrolyten 18 gesättigt, um jegliche Luftblasen aus dem
Inneren des Elementes auszuschließen. Eine knopfförmige
Menge negativen Elektrodenmaterials 22 wird von einem Stahldeekel 24 getragen, der als Anodenpol des
Elementes dient.The element shown has a cylindrical metal container 12 which is used to hold all the components of the element and as a cathode pole.
This container is originally open at its upper end over its entire diameter, so that
allow the components of the element to be easily inserted into it. At the bottom of the container is a layer of 14-positive electrode material that is indented or pressed into the container around its
fill in the entire cross-section. Above it is located
a porous, absorbent separator disk 16, the task of which is to take up and absorb a certain amount of an electrolyte 18
Amount more than enough to saturate the separator disk 16, and to moisten the positive electrode material with it. A spacer 20, shown as a substantially circular disk, presses on the separator disk 16 and is also saturated with the electrolyte 18 to exclude any air bubbles from inside the element. A button-shaped amount of negative electrode material 22 is carried by a steel cap 24 which serves as the anode pole of the element.
Um das Element abzudichten, sind zwei Materialien
miteinander kombiniert, nämlich ein Polyplastring 26To seal the element there are two materials
combined with one another, namely a polyplastic ring 26
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beispielsweise aus Polypropylen und ein Ring 30 aus einem elastischen Polymerisationsprodukt, beispielsweise Gummi, wobei die gegenseitige Verbindung derart hergestellt ist, daß der Ring 26 den Ring 30 gegenüber dem Elektrolyten schützt und das Material des Ringes 30 seinerseits Kaltfließerscheinungen des Materials des Ringes 26 kompensiert. Der Ring 26 hat im wesentlichen C-förmigen Querschnitt und wird zuerst in das Element eingesetzt, um als Ring auf der oberen Begrenzungsfläche d.er Separat or scheibe 16 zu sitzen und den Abstandshalter 20 zu umgeben, wobei genügend Elektrolyt im mittleren Bereich des Elementes bleibt, damit keine Luftblasen unterhalb des Abstandshalters 20 zurückbleiben.for example made of polypropylene and a ring 30 made of an elastic polymerisation product, for example Rubber, the mutual connection being made in such a way that the ring 26 is opposite the ring 30 the electrolyte protects and the material of the ring 30 in turn cold flow phenomena of the material of the ring 26 compensated. The ring 26 has a substantially C-shaped cross-section and is first inserted into the element in order to sit as a ring on the upper boundary surface of the separator or disk 16 and to surround the spacer 20 with sufficient electrolyte remaining in the central area of the element, so that no air bubbles remain below the spacer 20.
Der Deckel 24 weist einen abgebogenen Rand 24A und eine Kante 24B mit' bogenförmigem Querschnitt auf, wodurch der Deckel 24 in die ordentliche Dichtposition gelangt, wenn Rand 24A und Kante 24B in die C-förmige Ausnehmung des Ringes 26 gesetzt werden, wobei die Kante 24B in Anlage an die tiefere Sitzfläche 26A des Ringes 26 gelangt.The lid 24 has a bent edge 24A and an edge 24B with an arcuate cross-section, whereby the lid 24 comes into the proper sealing position when edge 24A and edge 24B into the C-shaped Recess of the ring 26 are set, the edge 24B in contact with the lower seat surface 26A of the ring 26 arrives.
Der Deckel 24 trägt einen vorzugsweise aufgespritzten Ring 30 aus einem elastischen Polymerisationsprodukt, ■ der durch den Aufspritzvorgang im Bereich der Kante 24B mit dem Stahl des Beckeis 24 verankert ist. Nachdem der Deckel 24 und der Ring 30 in den Ring 26 eingesetzt sind, wird der Behälter des Elementes in eine evakuierteThe cover 24 carries a preferably sprayed-on ring 30 made of an elastic polymerisation product, ■ which is anchored to the steel of the pool 24 in the area of the edge 24B by the spraying process. After this the lid 24 and the ring 30 are inserted into the ring 26, the container of the element is in an evacuated one
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Atmosphäre gebracht, um noch verbliebene Lufteinschltisse aus dem Element zu entfernen. Um das Element zu schließen und abzudichten, wird daraufhin die Oberkante 12A des Gehäuses bzw. Behälters nach innen umgebördelt, um dicht nach unten auf den bogenförmigen Bereich 26B des Ringes 26 zu drücken. Ebenso wie dabei die Oberkante 12A des Behälters dicht nach unten auf den Bogen 26B des Ringes 2-6 drückt, so drückt dieser bogenförmige Bereich 26B seinerseits auf den Ring 30, indem er diesen und die Deckelkante 24B gegen die tiefer liegende Sitzfläche 26A des Ringes 26 drückt.Atmosphere brought to any remaining air pockets from the element. In order to close and seal the element, the upper edge 12A of the housing or container flanged inward to close down on the arcuate region 26B of the ring 26 to press. Just like doing the top edge 12A of the container tightly down onto the sheet 26B of the ring 2-6 presses, this arcuate area 26B in turn presses on the ring 30 by he presses this and the cover edge 24B against the lower seat surface 26A of the ring 26.
Nach dem Umbördeln bleibt die Oberkante 12A des Behälters 12 verhältnismäßig unbeweglich und feststehend und übt so ständig einen Druck auf den Ring 26 aus. Dieser Druck insbesondere auf den Bereich 26B verursacht in gewissem Umfange dort ein Kaltfließen, so daß der Bereich 26B sich von der umgebördelten Oberkante 12A zu entfernen sucht. Eine solche Kaltfließbewegung wird jedoch einen erhöhten Druck auf den Ring-30 und einen davon ausgehenden, erhöhten Gegendruck verursachen, wodurch die Bewegungstendenz des Materials des Ringes 26 herabgesetzt und die Dichtung aufrecht erhalten wird.After the crimping, the top edge 12A of the container remains 12 is relatively immobile and stationary and thus constantly exerts pressure on the ring 26 the end. This pressure in particular on area 26B causes cold flow there to a certain extent, so that the area 26B seeks to move away from the beaded upper edge 12A. Such a cold flow movement however, an increased pressure on the ring-30 and one proceeding therefrom is increased Cause back pressure, which reduces the tendency of the material of the ring 26 to move and the seal is maintained.
Da der Ring 30 oberhalb des Randes 24A und der Kante 24B des Deckels 24 angeordnet ist, ist das Material des Ringes 30 vom Inneren des Elementes ferngehalten, von wo es sonst mit dem organischen Elektrolyten in Be-Since the ring 30 is arranged above the rim 24A and the edge 24B of the lid 24, the material is des Ring 30 kept away from the interior of the element, from where it would otherwise be in contact with the organic electrolyte
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rührung käme und durch diesen korrodiert würde, was seine Eigenschaften als Teil der Dichtung beeinträchtigen oder gar zerstören würde.touch and would be corroded by it, which affects its properties as part of the seal or even destroy it.
Durch einen derartigen Aufbau der Dichtung ist deren Unempfindliehkeit gegenüber dem Elektrolyten innerhalb der normalen Zusammendrückbarkeit des polyplastischen Materials sichergestellt, wobei eine Kaltfließbewegung durch die bleibende Elastizität des Ringes aus dem elastischen Polymerisationsprodukt aufgehoben wird. Mit einer solchen Dichtung versehene Elemente haben eine spürbare Herabsetzung gegenüber dem Austrocknen des Elektrolyten gezeigt.Such a construction of the seal makes it insensitive to the electrolyte the normal compressibility of the polyplastic material ensured, with a cold flow movement canceled by the permanent elasticity of the ring made of the elastic polymerisation product will. Elements provided with such a seal have a noticeable reduction in comparison to the Drying out of the electrolyte shown.
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IL42808A (en) | 1976-08-31 |
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Legal Events
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OD | Request for examination | ||
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