DE2542459A1 - Gas- und fluessigkeitsdichter akkumulator - Google Patents

Gas- und fluessigkeitsdichter akkumulator

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DE2542459A1 DE19752542459 DE2542459A DE2542459A1 DE 2542459 A1 DE2542459 A1 DE 2542459A1 DE 19752542459 DE19752542459 DE 19752542459 DE 2542459 A DE2542459 A DE 2542459A DE 2542459 A1 DE2542459 A1 DE 2542459A1
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Description

Reg.-Nr. HP 393-DT G233 Kelkheim, 19. Sept. 1975
UARTA Batterie Aktiengesellschaft 3D00 Hannover 21, Am Leineufer 51
Gas- und flUssigkeitsdichter Akkumulator
Gegenstand der Erfindung ist ein gas- und flüssigkeitsdicht verschlossener Akkumulator mit einem in einem Gehäuse untergebrachten Elektrodensatz.
Gas- und flüssigkeitsdicht verschlossene alkalische Akkumulatoren sind in den verschiedensten AusfUhrungsformen bekannt. Darunter sind insbesondere Rundzellen verbreitet, deren Elektrodensatz ein Elektrodenmickel ist, der in einem tief gezogenen Becher untergebracht ist. Dabei bildet der Becher einen Pol der Zelle und er wird dadurch verschlossen, daß ein Deckel und ein Dicht- und Isolierring mit dem Rand des Bechers durch Bärdelung verbunden uird, der Deckel bildet dann den anderen Pol der Zelle. Besondere Schwierigkeiten bereitet die gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung van Deckel und Gehäuse, da der verwendete alkalische Elektrolyt auch in dünnste Spalten eindringt und auskristallisiert, bias durch den bei Ladung und Entladung entstehenden überdruck in der Zelle begünstigt uird.
Zur Herstellung einer möglichst einwandfreien Dichtung sind daher ebenfalls verschiedene Verfahren bekannt, insbesondere uird beispielsweise die gesamte Zelle nach dem Einbördeln von Deckel und Dichtung nochmals kalibriert, um die Aufbauchung, die bei einer alleinigen Uerpressung entstehen würde, zu vermeiden. Auch durch diese Maßnahme kann jedoch wegen der hohen Kriechfreudigkeit des alkalischen Elektrolyten nicht immer eine einwandfreie Abdichtung erreicht werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gas- und flüssigkeitsdichten Akkumulator zu schaffen, der einfach herstellbar ist und bei dem eine zuverlässige Abdichtung während langer Betriebszeiten gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gehäuse becherförmig ist und daß zumindest ein Polableiter des im Gehäuse angeordneten Elektrodenpaketes durch eine dem Durchmesser des Polableiters angepaßte öffnung im Boden des Gehäusebechers elektralytdicht und isoliert durchgeführt ist und daß die gegenüberliegende volle Öffnung des Gehäusebechers durch eine aufgeschweißte Badenscheibe elektrolyt- und gasdicht verschlossen ist.
In der Figur ist ein Akkumulator gemäß der Erfindung am Beispiel einer Rundzelle dargestellt.
Im zylindrischen Gehäusebecher 1 ist dabei ein Elektrodenuickel k untergebracht, welcher wie üblich aus positiven und negativen Elektroden besteht, die unter Zwischenlage von Separatoren zu einem blikkel aufgewickelt sind. Die beiden Elektroden sind dabei beispielsweise in ihrer Höhe gegeneinander versetzt und der Rand 5 der Elektrode einer Polarität ist mit einer Hontaktscheibe B verbunden. Diese Kontaktscheibe, die zweckmäBigerweise durch Schweißung unlösbar mit dem Rand der entsprechenden Elektrode verbunden ist, kann die verschiedensten Formen besitzen. Insbesondere kann sie beispielsweise mehrere radial verlaufende Durchbrüche mit hochgestellten in den Elektrodenrand eingreifenden Kanten 81 besitzen. Diese Kontaktscheibe B ist wiederum mit einem aufgeschweißten bzw. aufgepunkteten Polbolzen 2 versehen und dieser Polbolzen wird gemäß der Erfindung durch eine dem Durchmesser des Palbolzens angepaßte Öffnung im Baden des Gehäusebechers geführt. Die öffnung im Boden des Gehäusebechers besitzt somit einen wesentlich geringeren Durchmesser als der Gehäusebecher. Der Polbolzen 2 selbst ist ein Hohlkörper, der beispielsweise eine Platzmembran 10 oder eine andere übliche Ventil- sicherung aufnehmen kann.
Die gegenpalarige Elektrode 6, die am gegenüberliegenden Ende des
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Elektrodenwickela übersteht, besitzt ebenfalls eine Ableiterscheibe 7, üjelche wie die Kantaktscheibe 8 aufgebaut ist und an dieser Ableiterscheibe ist durch elektrische Verschweißung unlösbar eine Bodenscheibe 9 angebracht. Selbstverständlich ist es möglich, die Ableiterscheibe 7 und den Badendeckel 9 durch ein einziges Bauteil zu ersetzen. Diese Badenscheibe und damit das Gehäuse des Akkumulators ist im allgemeinen mit der negativen Elektrode verbunden. Prinzipiell ist es aber auch möglich, eine positive Polung des Gehäuses vorzusehen.
Der Elektrodenwickel h wird nach Auflegung einer Isolierscheibe 11 in das Zellengehäuse 1 eingeschoben, so daß der Polbolzen 2 durch die zentrische Öffnung des Gehäusebechers geführt ist. Anschließend wird die Bodenscheibe 9 mit dem Rand des Gehäusebechers elektrolytdicht und gasdicht verschweißt. Als Schweißverfahren eignet sich dabei insbesondere ein sogenanntes Ultrapulsschweißverfahren, uielches extrem kurze Schweißzeiten im Millisekundenbereich ermöglicht. Dabei wird die erforderliche Schweißenergie innerhalb kürzester Zeit einem Kondensator bzw. einer Kondensatorbatterie entnommen, welche die Funktion eines Energiespeichers ausübt. Beim Schweißvorgang erfolgt die Entladung des Kondensators über einen Impulstransformator, in dessen Sekundärkreis das zu verschmeißende Material angeordnet ist. Mit einem solchen V/erfahren läßt sich eine einwandfreie flüssigkeitsdichte und gasdichte Verschweißung von Rand des Gehäusebechers und Bodenscheibe erzielen.
Nach dem Aufschweißen der Bodenscheibe 9 wird durch den hohlen Polbolzen 2 der Elektrolyt in der notwendigen Menge eingespritzt. Dann kann im hohlen Polbolzen 2 das Uentil bzw. die Platzmembran 1D montiert werden und anschließend wird auf den Polbalzen eine äußere Abdichtungsscheibe 12 aufgelegt. Diese Dichtungsscheibe 12 legt sich eng anschließend an den Außendurchmesser des Polbolzens an und liegt breit und flach auf der Stirnseite des Bechers auf. Danach kann ein übliches Polbolzenhütchen 3 mit Hilfe eines Radialandruckwerkzeuges aufgepreßt werden und dadurch die äußere Dichtungsscheibe 12 und das Uentil 1G fixiert werden. Es entsteht so durch einfache Uerfahrens-
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schritte, die insbesondere auch leicht automatisiert werden können, eine einwandfrei verschlossene gasdichte Rundzelle, deren besonderer Vorteil darin liegt, daß die Abdichtung einem axialen Druck ausgesetzt ist. Ein weiterer besonderer Uorteil, der die Montagesicherheit wesentlich erhöht, liegt darin, daß die l/erschweißung von Boden-Bcheibe 9 und Gehäusebecher sofort nach der Montage überprüft werden kann.
Selbstverständlich ist es möglich, dieses Herstellungsprinzip auch bei anderen Akkumulatorfarmen als bei Rundzellen anzuwenden. Beispielsweise können ohne weiteres auch Akkumulatoren mit rechteckigen Elektrodensätzen in rechteckigen Gehäusen derart hergestellt werden, Dabei wird dann wiederum ein rechteckiger Gehäusebecher verwendet, dessen Boden mit für die Polbolzen der verschiedenen Polarität vorgesehenen Öffnungen versehen ist, durch welche die Polbolzen jeweils elektrolytdicht und isoliert durchgeführt sind und das Gehäuse wird dann wieder durch Aufschweißung einer Bodenscheibe gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen.
- Patentansprüche -
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Leerseite

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    Bas- und flüssigkeitsdicht verschlossener Akkumulator mit einem im Gehäuse untergebrachten Elektrodensatz, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) becherförmig ist und daß zumindest ein Polabieiter (2) des im Gehäuse untergebrachten Elektrodenpaketea (Ό durch eine dem Durchmesser des Polaaleiters (2) angepaßte öffnung im Boden des Gehäusebechers (1) elektrolytdicht und isoliert durchgeführt ist und daß die gegenüberliegende voll Öffnung des Gehäusebechers (1) durch eine aufgeschweißte Bodenscheibe (9) elektrolyt- und gasdicht verschlossen ist.
  2. 2. Gas- und flüssigkeitsdicht verschlossener Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodensatz (4) ein Elektrodenuickel ist, daß die Elektrode (5) einer Polarität mit einer Kontaktscheibe (8) verbunden ist, welche mit einem Palbolzen (2) versehen ist, der durch eine seinen Abmessungen angepaßte öffnung im Boden des Gehäusebechers (1) elektrolytdicht und isoliert geführt ist und daß die Elektrode (6) der anderen Polarität mit einer Badenscheibe (7, 9) verbunden ist, die mit dem Rand der gegenüberliegenden vollen Öffnung des Gehäusebechers (1) elektrolyt- und gasdicht verschweißt ist.
  3. 3. Gas- und flüssigkeitsdicht verschlossener Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Palbolzen (2) hohl ist und ein Ventil oder eine Platzmembran (10) enthält.
    km Gas- und flüssigkeitsdicht verschlossener Akkumulator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Palbolzen (2) eine eng an diesen anliegende äußere Dichtungsscheibe (12) aufgebracht ist, die durch ein Polbolzenhütchen (3) gehalten 1st.
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