DE3150944A1 - Gas- and liquid-tight storage battery and method of producing it - Google Patents
Gas- and liquid-tight storage battery and method of producing itInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf gas- und flüssigkeitsdichteThe invention relates to gas and liquid tightness
Akkumulatoren mit alkalischem Elektrolyt, insbesondere Kalilauge, dessen am Gehäuse vorgesehenen, mit den Elektroden verbundene elektrische Anschlußelemente von elektrisch isolierenden Dichtungselementen umgeben sind.Batteries with alkaline electrolyte, especially potassium hydroxide, its electrical connection elements provided on the housing and connected to the electrodes are surrounded by electrically insulating sealing elements.
Wie die Erfahrung zeigt, bereitet das Abdichten derartiger Akkumulatoren trotz verschiedenster Maßnahmen an den Dichtungselementen immer wieder Schwierigkeiten. Geringste Undichtigkeiten führen zur Diffusion des alkalischen Elektrolyt, insbesondere Kalilauge, der dann als weißer Belag an der Außenseite des Akkumulators sichtbar wird.As experience shows, the sealing of such accumulators prepares Despite various measures on the sealing elements, there are always difficulties. The slightest leaks lead to diffusion of the alkaline electrolyte, in particular Potash lye, which is then visible as a white coating on the outside of the accumulator will.
Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, daß dauerplastische Dichtmittel, beispielsweise Bitumen-Dichtmasse, vor dem Verschließen im Dichtungsbereich mit eingebracht werden. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß auch diese Maßnahme nicht geeignet ist, das Austreten von alkalischem Elektrolyt mit der gewünschten Sicherheit ausschließen zu können. Dies ist offenbar darauf zurückzuführen, daß alkalische Elektndyte, insbesondere Kalilauge in der Lage sind, auch durch die geringsten Undichtigkeiten zu diffundieren, und zwar bevorzugt entlang der Metalloberflächen von mit Elektroden negativer Polarität verbundenen Anschlußelementen.Attempts have already been made to overcome these difficulties by that permanently plastic sealant, for example bitumen sealant, before closing be introduced in the sealing area. However, experience shows that too this measure is not likely to prevent the leakage of alkaline electrolyte to be able to exclude the desired security. This is apparently due to that alkaline Elektndyte, especially potassium hydroxide are able to through the to diffuse the slightest leaks, preferably along the metal surfaces of connection elements connected to electrodes of negative polarity.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, bei gas- und flüssigkeitsdichten Akkumulatoren die Abdichtungsstellen derart wesentlich zu verbessern, daß der Austritt von alkalischem Elektrolyt aus dem Akkumulatorgehäuse mit für die Praxis ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden kann, insbesondere an solchen Anschlußelementen bzw. Gehäusetsilen, die elektrisch mit einer Elektrode negativer Polarität verbunden sind. Dabei soll die Abdichtung keine wesentlichen zusätzlichen Kosten verursachen und vor allem leicht und problemlos beim Verschließen der Akkumulatoren oder auch nachträglich an verschlossenen Akkumulatoren vorgenommen werden können ie Aufgdbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem zwischen einem mit einer Elektrode negativer Polarität verbundenen Anschlußelement und dessen Dichtungselement gebildeten Dichtungsbereich eine zusätzliche Abdichtung durch mindestens eine ringsum geschlossene Verklebungsstelle aus alkalifestem Zweikomponentenkleber gebildet ist Wie sich überraschend herausgestellt hat, wird durch solche ringsum geschlossene Verklebungsstellen eir besonders wirksame Dichtigkeitssicherung an Akkumulatoren mit alkalischem Elektrolyt, insbesondere Kalilauge erreicht. Vor allem hat sich gezeigt, daß alkalifester Zweikomponentenkleber im Unterschied zu verdrängbaren, dauerplastischen Dicht- mitteln dazu geeignet ist, durch Ver- und Umschließen von Undichtigkeitsstellen gleichmäßig verschlossene Verklebungsstellen im Dichtungsbereich von Anschlußelementen zu bilden. Diese Verklebungsstelien unterbinden auch das Diffundieren von Elektrolyt entlang der Metalloberfläche von solchen Anschlußelementen, die mit Elektroden negativer Polarität elektrisch verbunden sind.In contrast, it is the object of the invention to be gas-tight and liquid-tight Accumulators to improve the sealing points so significantly that the outlet of alkaline electrolyte from the battery housing with sufficient for practice Safety can be excluded, especially at such connection elements or housing sets that are electrically connected to an electrode of negative polarity are. The seal should not cause any significant additional costs and above all easy and problem-free when closing the accumulators or also The tasks can be carried out subsequently on closed accumulators is achieved according to the invention in that in the between one with an electrode negative polarity connected connection element and its sealing element formed Sealing area an additional seal by at least one closed all around Bonding point formed from alkali-resistant two-component adhesive is surprising has shown, is eir through such all-round closed adhesive points particularly effective tightness protection on accumulators with alkaline electrolyte, achieved in particular potassium hydroxide. Above all, it has been shown that alkali-resistant two-component adhesive in contrast to displaceable, permanently plastic sealing average is suitable for this by closing and enclosing leaks evenly to form closed bonding points in the sealing area of connection elements. These points of adhesion also prevent the diffusion of electrolyte along them the metal surface of such connection elements, which are negative with electrodes Polarity are electrically connected.
Es hat sich ebenfalls herausgestellt, daß auch das nachträgliche Aufbringen solcher alkalifester Zweikomponentenkleber auf die Dichtungsbereiche schon verschlossener Akkumulatorgehäuse mit großer Sicherheit dazu führt, daß der Zweikomponentenkleber in beim Verschließen des Gehäuses bzw. Einsetzen eines Anschlußelementes im Dichtungsbereich verbliebene Spalte eindringt und durch Abbinden mit dem Dichtungselement, dem Anschlußelement und dem Gehäuserand vollständig abdichtet.It has also been found that the subsequent application Such alkali-resistant two-component adhesive on the sealing areas is already sealed Accumulator housing with great certainty leads to the fact that the two-component adhesive in when closing the housing or inserting a connection element in the sealing area remaining column penetrates and by binding with the sealing element, the connection element and completely seals the edge of the housing.
Insbesondere hat es sich herausgestellt, daß vorzugsweise solche Zweikomponentenkleber einsetzbar sind, die folgende an sie gestellten Anforderungen voll entsprechen, nämlich: - Beständigkeit gegen alkalische Elektrolyte, insbesondere Kalilauge; - sehr gute homogene Klebeigenschaften auf Metall (insbesondere auf Nickelauflagen), wie auf Kunststoff (beispielsweise Polyamid 6.6); - Flexibilität im Temperaturbereich von 200 C bis 1000C.In particular, it has been found that preferably such two-component adhesives can be used that fully meet the following requirements, namely: Resistance to alkaline electrolytes, especially potassium hydroxide; - very good homogeneous adhesive properties on metal (especially on nickel plating), as on plastic (e.g. polyamide 6.6); - flexibility in the temperature range from 200 C to 1000C.
Besonders sicher und vorteilhaft lassen sich diese Anforderungen erfüllen, wenn der die Verklebungsstelle bzw. Verklebungsstelien bildende Zweikompollentenkleber eine Binder auf Acrylharz-Basis und Härter auf der Basis von geradkettigem Kohlenwasserstoff aus der L;en-Reihe enthält Dieser Kleber kann derart flüssig formuliert werden, daß er sich auch bei dünnem Auftrag sicher und gleichmäßig auf den Oberflächen des Dichtungselementes und des Anschlußelementes verteilt bzw. bei bereits verschlossenem Akkumulator in beim Verschließen am Dichtungsbereich verbliebene feine Ritze und Spalte eindringt. Durch diesen besonderen Kleber werden besonders schnelles Aushärten und gute Haftung auf Metall und Kunststoff gewährleistet.These requirements can be met particularly safely and advantageously, if the two-component adhesive that forms the bond point or bond points an acrylic resin-based binder and straight-chain hydrocarbon-based hardener from the L; en series contains This adhesive can be formulated as liquid, that even with a thin application it is securely and evenly on the surfaces of the Sealing element and the connection element distributed or when it is already closed Accumulator in fine cracks that remained on the sealing area when the seal was closed and Column penetrates. Thanks to this special adhesive, it hardens particularly quickly and good adhesion to metal and plastic is guaranteed.
Für das Herstellen gas- und flüssigkeitsdichter Akkumulatoren der oben beschriebenen Art kommt ein neuartiges Verfahren in Betracht, das vorsieht, daß beim Einsetzen eines mit einer Elektrode negativer Polarität zu verbindenden Anschlußelemente in den entsprechenden Gehäuseteil zunächst die Oberfläche der zum Übergrei£erl des Anschlußelementes vorgesehenen Bereiche des Dchtun#selementes mit alkalifestem Zweikomponentenkleber bestrichen und anschließend an das Einsetzen des Anschlußelementes diese übergreifenden Bereiche des Dichtungselementes unter Be- festigen im entsprechenden Gehäuseteil und unter Druck über Teile des Anschlußelementes verformt werden. Es bildet sich dabei eine ringsum geschlossene Schicht von Zweikomponentenkleber zwischen der übergriffenen Oberfläche des Anschlußelementes und dem Dichtungselement. Man kann bei dieser grundsätzlichen Arbeitsweise den Zweikomponentenkleber in solcher Menge bzw. in solcher Schichtdicke auf die Oberfläche der zum Übergreifen des Anschlußelementes vorgesehenen Bereiche des Dichtungselementes aufbringen, daß eine Teilmenge des Zweikomponentenklebers beim Verformen der übergreifenden Bereiche des Dichtungselementes unter Druck zwischen dem Anschlußelement und dem Dichtungselement zur Bildung eines ringsum geschlossenen, äußeren Verklebungsringes an der Außenseite des Akkumulatorgehäuses austritt.For the production of gas- and liquid-tight accumulators of the a novel method is considered, which provides for that when inserting one to be connected to an electrode of negative polarity Connection elements in the corresponding housing part first the surface of the for Overreaching of the connection element with provided areas of the sealing element coated with alkali-resistant two-component adhesive and then applied of the connection element under these overlapping areas of the sealing element Loading consolidate in the corresponding housing part and under pressure over Parts of the connection element are deformed. It forms a closed all around Layer of two-component adhesive between the overlapped surface of the connection element and the sealing element. You can use the two-component adhesive with this basic method of working in such an amount or in such a layer thickness on the surface of the to reach over of the connecting element provided areas of the sealing element that a subset of the two-component adhesive when deforming the overlapping areas of the sealing element under pressure between the connecting element and the sealing element to form an all-round, external adhesive ring on the outside of the accumulator housing leaks.
Eine andere vorteilhafte Herstellungsweise von gas- und flüssigkeitsdichten Akkumulatoren der oben beschriebenen Art besteht darin, daß nach dem herkömmlichen#festen und mittels des Dichtungselementes abgedichteten Anbringen eines mit einer Elektrode negativer Polarität verbundenen bzw. zu verbindenden Anschlußelementes in einem entsprechenden Gehäuseteil die Austrittsstelle des Anschlußelementes aus dem Dichtungselement an der Gehäuse-Außenseite ringsum geschlossen mit einem alkalifesten Zweikomponentenkleber bestrichen wird. Bei Akkumulatoren, deren elektrisch leitfähigen Gehäuseteile, die durch das Dichtungselement gegeneinander elektrisch isolierte Anschlußelemente bilden, kann bei dieser Verfahrensweise nach dem Verschließen des Gehäuses die Austrittsstelle eines mit einer Elektrode negativer Polarität verbundenen Gehäuseteiles beispielsweise des Gehäusedeckels, aus dem Dichtungselement an der Außenseite des ve-schloeconen Akkumulatorgehäuses ringsum mit dem alkalifest#:' Zweikomponentenkleber bestrichen werden. Für das nachträgliche Bestreichen des Dichtungsbereiches ist es von besonderem Vorteil, wenn der Zweikomponentenkleber mit ausreichend niedriger Viskosität zum Einsickern in beim Verformen des Dichtungselementes zwischen diesem und dem Anschlußelement verbliebene Ritze und Spalte#n formuliert wird.Another advantageous way of manufacturing gas and liquid-tight Accumulators of the type described above is that after the conventional # fixed and attaching one to an electrode in a sealed manner by means of the sealing element negative polarity connected or to be connected connection element in one corresponding housing part, the exit point of the connection element from the sealing element on the outside of the housing closed all around with an alkali-resistant two-component adhesive is coated. In the case of accumulators, their electrical conductive Housing parts which are electrically insulated from one another by the sealing element Form connection elements, can in this procedure after closing the Housing the exit point of a connected to an electrode of negative polarity Housing part, for example, the housing cover, from the sealing element to the Outside of the ve-schloeconen accumulator housing all around with the alkali-resistant #: ' Two-component adhesive can be coated. For subsequent coating of the sealing area it is of particular advantage if the two-component adhesive is sufficiently low Viscosity to seep into when deforming the sealing element between it and cracks and gaps # n remaining on the terminal element are formulated.
Ausführunysbcispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das eigentliche Gehäuse mit eingesetztem Dichtungselement und eingesetzten Elektroden einer Ausführungsform der Erfindung vor dem Aufsetzen des Deckels; Fig. 2 die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform der Erfindung nach Aufsetzen des Gehäusedeckels; Fig. 3 den Ausschnitt 3 der Figur 2 in vergrößerter Darstellung nach dem Umbördeln des Gehäuserandes; Fig. 4 den Ausschn£t# 3 der Figur 2 nach dem Aushärten des Zweikomponentenklebers; -Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in axialem Schnitt nach Aufbringen des Zweikomponentenklebers; Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in axialem Schnitt; Fig. 7 den Bereich 7 der Figur 6 vor dem Umbördeln des in der Darstellung unteren Gehäuseteiles und Fig. 8 einen Gehäuseabschnitt mit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ausgestattetem elektrischem Anschlußelement.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing explained. The figures show: FIG. 1 the actual housing with the sealing element inserted and inserted electrodes of an embodiment of the invention prior to placement of the lid; Fig. 2 shows the embodiment of the invention shown in Figure 1 after placement the housing cover; 3 shows the detail 3 of FIG. 2 on an enlarged scale Representation after the edge of the housing has been flanged; 4 shows section # 3 of the figure 2 after the two-component adhesive has hardened; -Fig. 5 shows a second embodiment the invention in axial section after application of the two-component adhesive; Fig. 6 shows a further embodiment of the invention in axial section; 7 shows the area 7 of FIG. 6 before the flanging of the lower housing part in the illustration and 8 shows a housing section according to a further embodiment of the invention equipped electrical connection element.
Im Beispiel der Figuren 1 bis 4 handelt es sich um einen Nickel-Cadmium-Akkumulator 10, im folgenden# als Elektroden bezeichneten Akkumulatorplatten 11 und 12, die zusammen mit einem Scheider 13 und dem Elektrolyt, d.h. Kalilauge in einem gas- und flussigkeitsdichten Gehäuse 14 untergebracht sind. Das Gehäuse 14 nimmt im Bereich seines oberen Öffnungsrandes 15 einen aus Metall bestehenden Gehäusedeckel 16 auf. Das Dichtungselement ist in diesem Beispiel als Stützring 18 ausgebildet, der sich am Boden des Gehäuses 14 abstützt und am oberen Rand zu einer über den Umfangsrand 17 durch beträchtliche Verminderung seiner Dicke zu einer über den Umfangsrand 17 des Deckels 16 zu verformenden Dichtlippe 19 ausgebildet ist.The example in FIGS. 1 to 4 is a nickel-cadmium accumulator 10, in the following # referred to as electrodes accumulator plates 11 and 12, the together with a separator 13 and the electrolyte, i.e. potassium hydroxide in a gas and liquid-tight housing 14 are housed. The housing 14 takes in the area its upper opening edge 15 a housing cover made of metal 16 on. In this example, the sealing element is designed as a support ring 18, which is supported on the bottom of the housing 14 and at the top to one over the peripheral edge 17 by considerably reducing its thickness to one over the peripheral edge 17 of the cover 16 to be deformed sealing lip 19 is formed.
Im Beispiel der Figuren 1 bis 4 wird eine zusätzliche Verklebung 20 zwischen dem Umfangsrand 17 des Deckels 16 dadurch geschaffen, daß nach dem Einsetzen des St#tzringes 18 der Elektroden 11 und 12 und des Scheiders 13 sowie nach Eingeben der erfordedichen Menge Elektrola,2 die Innenfläche der Dichtlippe 19 und die einwärts der Dichtlippe 19 gebildete Stirnfläche des Stützringes 18 mit einer Schicht 21 aus alkalifestem Zweikomponentenkleber, vorzugsweise einem Zweikomponentenkleber mit einem Binder auf Acrylharz-Basis und Härter auf der Basis von geradkettigem Kohlenwasserstoff aus der Dien-Reihe bestrichen wird, wie dies in Figur 1 angedeutet ist. Auf diese Schicht 21 aus alkalifestem Zweikomponentenkleber wird, wie in Figur 2 gezeigt, der Gehäusedeckel 16 mit seinem Umfangsrand 17 aufgesetzt und dann der obere Randbereich 15 des Gehäuses 14. umgebördelt, wie dies in Figur 3 gezeigt ist Hierbei wird der zwischen dem Deckelumfangsrand 17 und der StirniAche des Stützringes 18 und der Innenfläche der Dichtlippe 19 befindliche Zweikomponentenkleber verdsangt, so daß er im Inneren des Gehäuses eine ringsum laufende Wulst 22 und an der Außenseite des Gehäuses eine sich von der Deckeloberseite über die Stirnfläche der Dichtlippe 19 auf die Stirnkante des Gehäuserandes 15 erstreckende Kleberwulst 23 bildet. Dieser Kleberwulst 23polimerisiert beim Aushärten des Klebers zu der in Figur 4 gezeigten, sich vom Gehäuseinneren entlang der Oberfläche des Deckelrandes 17, über den Strnrand der Dichtlippe 19 bis an die Stirnkante des Gehäuserandes 15 und auf den Deckel 16 erstreckenden Verklebung 20.In the example of FIGS. 1 to 4, an additional adhesive bond 20 created between the peripheral edge 17 of the lid 16 that after insertion of the support ring 18 of the electrodes 11 and 12 and the separator 13 as well as after entering the required amount of Elektrola, 2 the inner surface of the sealing lip 19 and the inward the end face of the support ring 18 formed by the sealing lip 19 with a layer 21 made of alkali-resistant two-component adhesive, preferably a two-component adhesive with a binder based on acrylic resin and hardener based on straight-chain Hydrocarbon from the diene series is coated, as indicated in FIG is. On this layer 21 of alkali-resistant two-component adhesive, as in FIG 2, the housing cover 16 is placed with its peripheral edge 17 and then the The upper edge region 15 of the housing 14 is flanged, as shown in FIG Here, the between the lid peripheral edge 17 and the end face of the support ring 18 and the inner surface of the sealing lip 19 located two-component adhesive, so that it has a bead 22 running all around inside the housing and on the outside of the housing one extends from the top of the cover over the end face the sealing lip 19 on the front edge of the housing edge 15 extending adhesive bead 23 forms. This bead of adhesive polymerizes to form the adhesive when the adhesive hardens shown in Figure 4, from the housing interior along the surface of the lid edge 17, over the edge of the sealing lip 19 to the front edge of the edge of the housing 15 and the adhesive 20 extending onto the cover 16.
Im Beispiel der Figur 5 handelt es sich um einen Nickel-Cadmium-Akkumulator 30 mit einer negativen Elektrode 31 und einer positiven Elektrode 32 zwischen welchen ein Scheider 33 angebracht ist. Die positive Elektrode 32 ist in dem aus Metall bestehenden, an den Oberflächen vernickelten eigentlichen Gehäuse 34 untergebracht und steht mit diesem in elektrischem Kontakt. Die negative Elektrode erstreckt sich in den ebenfalls aus Metall bestehenden an den Oberflächen vernickelten Gehäusedeckel 36 und steht mit diesem in elektrischer Verbindung. Das Gehäuse 34 ist dadurch geschlossen, daß sein oberer Randbereich 35 unter Zwischenlage eines ringförmigen Dichtungselementes 38 einwärts über den Umfangsrand 37 des Deckels 36 gebördelt ist.The example in FIG. 5 is a nickel-cadmium accumulator 30 with a negative electrode 31 and a positive electrode 32 between which a separator 33 is attached. The positive electrode 32 is made of metal existing, nickel-plated on the surfaces actual housing 34 housed and is in electrical contact with it. The negative electrode extends in the housing cover, which is also made of metal and has a nickel-plated surface 36 and is in electrical connection with this. The housing 34 is closed by that its upper edge region 35 with the interposition of an annular sealing element 38 is crimped inwards over the peripheral edge 37 of the cover 36.
Das ringförmige Dichtungselement 38 besteht in diesem Beispiel aus Kunststoff und ist unmittelbar auf den Umfangs- rand 37 des Deckels 36 gespritzt und hat dadurch eine unmittelbare Flächenverbindung zu den Oberflächen des Deckelumfangsrandes 37. Jedoch wird diese unmittelbare Flächenverbindung beim Umbördeln des oberen Gehäuserandes 35 zumindest in dem Bereich der auf der Oberseite des Deckelumfangsrandes 37 gebildeten Dichtlippe 39 gelöst, so daß tortz des Umsprittens des Deckel-Umfangsrandes noch immer die als Elektrolyt benutzte Kalilauge dazu tendiert, zwischen dem Dichtungselement 38 und dem Deckelumfangsrand 37 hindurch zu diffundieren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß nach dem Verschließen des Gehäuses 34 mit dem Deckel 36 bzw.nach dem Umbördeln des oberen Gehäuse-Randbereiches 35 ringsum zwischen der Umfangskante des oberen Gehäuse-Randbereiches 35, dem aus diesem herausragenden Umfangsbereich der Dichtlippe 39 und der Außenfläche des Deckel-Umfangsrandes 37 bis hin an die Außenfläche des eigentlichen Deckels 36 eine ringförmige Schicht 41 aus alkalifestem Zweikomponentenkleber aufgetragen wird.The annular sealing element 38 consists in this example of Plastic and is directly on the circumference edge 37 of the lid 36 and thus has a direct surface connection to the surfaces of the lid peripheral edge 37. However, this direct surface connection is when Flanging the upper edge of the housing 35 at least in the area of the top of the lid peripheral edge 37 formed sealing lip 39 released, so that tortz of the encapsulation of the peripheral edge of the lid, the potassium hydroxide solution used as the electrolyte still tends to to diffuse through between the sealing element 38 and the lid peripheral edge 37. According to the invention, this is prevented by the fact that after the housing has been closed 34 with the cover 36 or after the upper edge of the housing 35 has been flanged all around between the peripheral edge of the upper housing edge region 35, which consists of this protruding peripheral area of the sealing lip 39 and the outer surface of the lid peripheral edge 37 an annular layer up to the outer surface of the actual cover 36 41 made of alkali-resistant two-component adhesive is applied.
Auch in diesem Beispiel kommt hierfür insbesondere ein Zweikomponentenkleber in Betracht, der einen Binder auf Acrylharz-Basis und Härter auf der Basis von geradkettigem.In this example, too, a two-component adhesive is used in particular into consideration of a binder based on acrylic resin and hardener based on straight-chain.
Kohlenwasserstoff der Dien-Reihe enthält. Beim Aushärten polimerisiert diese Kleberschicht 41 zu einp dünnen, ringsum verschließenden Verklebungsschicht 40, wie sie im rechten Teil der Figur 5 angedeutet ist. Da der alkalifeste Zweikomponentenkleber mit relativ geringer Viskosit# formuliert werden kann, dringt diese Klebermasse aus der aufgetragenen Schicht 41 auch in feine Spalten und Ritze zwischen der Dichtlippe 39 und der Oberfläche des Deckelumfangsrandes 37 ein, so d eine sichere Abdichtung an dem mit der negative Elektrode 12 inelektrischer Verbindung stehenden Deckelrand sowohl durch Füllen von Ritzen und Spalten als auch durch vollständiges Abdecken des Dichtungsbereiches erreicht wird.Contains hydrocarbons of the diene series. Polymerizes as it hardens this adhesive layer 41 to a thin, all-round sealing adhesive layer 40, as indicated in the right part of FIG. Because the alkali-resistant two-component adhesive with relatively low viscosity # can be formulated, this penetrates Adhesive mass from the applied layer 41 also in fine gaps and cracks between the sealing lip 39 and the surface of the lid peripheral edge 37, so d a safe Sealing at the one in electrical connection with the negative electrode 12 Lid edge by filling cracks and crevices as well as complete ones Covering the sealing area is achieved.
Im Beispiel der Figuren 6 und 7 ist ein alkalischer Akkumulator 50 vorgesehen, dessen Gehäuse einen (in der Darstellung der Zeichnung) unteren Gehäuseteil 54 zur Aufnahme der positiven Elektrode 52 und einen (in der Darstellung der Zeichnun(3)oberen Gehäuseteil 56 zur Aufnahme der negativen Elektrode 51 aufweist. Die beiden Gehäuseteile 54 und 56 bestehen aus elektrisch leitfähigem Material, vorzugsweise vernickeltem Metall und stehen mit der jeweils von ihnen aufgenommenen Elektrode in elektrischer Verbindung. Die beiden Gehäuseteile 54 und 56 sind dadurch abdichtend miteinander verbunden, daß der obere Randbereich 55 des unteren Gehäuseteiles 54 unter Zwischenlage eines elektrisch isolierenden, ringförmigen Dichtungselementes 58 über den von ihm aufgenommenen radial auswärts gerichteten ringförmigen flanschartigen Rand 57 des oberen Gehäuseteiles 56 gebördelt ist.In the example of FIGS. 6 and 7, there is an alkaline accumulator 50 provided, the housing of which has a (in the representation of the drawing) lower housing part 54 for receiving the positive electrode 52 and an upper one (in the representation of the drawing (3)) Has housing part 56 for receiving the negative electrode 51. The two housing parts 54 and 56 are made of electrically conductive material, preferably nickel-plated Metal and are in electrical connection with the electrode they hold in each case Link. The two housing parts 54 and 56 are thereby sealed to one another connected that the upper edge region 55 of the lower housing part 54 under the intermediate layer an electrically insulating, annular sealing element 58 over that of it recorded radially outwardly directed annular flange-like edge 57 of the upper housing part 56 is crimped.
Diese gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen 54 und 56 ist - wie aus Figur 7 ersichtlich - wie folgt gebildet: Der obere Randbereich 55 des unteren Gehäuseteiles 54 ist zur Bildung einer axial gerichteten Schulter nach außen erweitert und nimmt ein ringförmiges Dichtungselement 58 aug, das schon von vornherein im wesentlichen U-förmiges Profil hat, wobei jedoch der obere Profilschenkel zur Bildung einer Dichtlippe 59 schräg angestellt ist. Vor dem Eing setzen in den oberen Randbereich 55 des unteren Gehäuseteiles 54 wird das ringförmige Dichtungselement 58 an -seirler oberen Stirnseite und an der Innenseite seiner Dichtlippe 59 mit eineln alkalifesten Zweikomponentenkleber bestrichen. Hierzu wird bevorzugt ein Zweikomponentenkleber mit einem Binder auf Actylharz-Basis und Härte@ auf der Basis von geradkettigen Kohlenwasserstoffen der Dien-Reihe benutzt. Nac#em Bestreichen seiner sich gegenüberliegenden Flächen mit dem Zweikomponentenkleber wird das ringförmige Dichtungselement 58 auf den Umfangsrand 57 des oberen Gehäuseteiles 56 aufgesetzt. Dabei wird bereits ein Teil des Klebers von der Stirnfläche des Dichtungselementes 58 einwärts verdrängt #ur Bildung eines Wulstes 62, der sich über die Berührungsfläche hinweg vom ringförmigen Dichtungselement 58 bis auf die Innenfläche des oberen Gehäuseteiles 56 erstreckt (vergl. Figur 7).This gas- and liquid-tight connection between the two housing parts As can be seen from FIG. 7, 54 and 56 are formed as follows: The upper edge area 55 of the lower housing part 54 is to form an axially directed shoulder expands outwards and takes an annular sealing element 58 aug, which already from the outset has a substantially U-shaped profile, but the upper profile leg is set at an angle to form a sealing lip 59. Before inserting into the The upper edge region 55 of the lower housing part 54 becomes the annular sealing element 58 on -seirler upper face and on the inside of its sealing lip 59 with coated with an alkali-resistant two-component adhesive. For this purpose, a Two-component adhesive with a binder based on acrylic resin and hardness @ on the base used by straight chain hydrocarbons of the diene series. After brushing its opposing surfaces with the two-component adhesive becomes the ring-shaped Sealing element 58 placed on the peripheral edge 57 of the upper housing part 56. Some of the adhesive is already removed from the end face of the sealing element 58 inwardly displaced # to form a bead 62 which extends over the contact surface away from the annular sealing element 58 to the inner surface of the upper housing part 56 extends (see FIG. 7).
Sodann wird der obere Gehäuseteil 56 mit dem Dichtungs- element 58 in den oberen Randberich 55 des unteren Gehäuseteiles 54 eingesetzt und der obere Rand des unteren Gehäuseteiles 54 über die Dichtlippe 59 gebördelt. Dabei wird überschüssiger Zweikomponentenkleber aus der Verbindungsfuge zwischen der Dichtlippe und dem Umfangsrand 57 des oberen Gehäuseteiles 56 herausgepreßt in analoger Weise wie dies in Verbindung mit Figur 3 oben erläutert ist. Es bildet sich dann ebenfalls ein Kleberwulst zwischen dem Umfangsrand 57, der Umfangskante der Dichtlippe 59, dem oberen Gehäuseteil 56 und der Umfangskante des oberen Randbereiches 55 des unteren Gehäuseteiles 54. Dieser Kleber wulst wird beim Trocknen und Aushärten zu einer den Abdichtungsbereich überdeckenden ringsum geschlossenen gas-und flüssigkeitsdichten Schicht ähnlich. der Schicht 20 in Figur 4.Then the upper housing part 56 with the sealing element 58 inserted into the upper edge region 55 of the lower housing part 54 and the upper The edge of the lower housing part 54 is crimped over the sealing lip 59. This becomes excess Two-component adhesive from the joint between the sealing lip and the peripheral edge 57 of the upper housing part 56 pressed out in a manner analogous to that in connection is explained with Figure 3 above. An adhesive bead then also forms between them the peripheral edge 57, the peripheral edge of the sealing lip 59, the upper housing part 56 and the peripheral edge of the upper edge region 55 of the lower housing part 54. This When it dries and hardens, the adhesive bead becomes one that covers the sealing area all around closed gas- and liquid-tight layer similar. of layer 20 in Figure 4.
Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein stiftförmiges Anschlußelement 76 durch die ggf. aus Kunststoff bestehende Gehäusewaridung 74 eines gas- und flüssigkeitsdichten alkalischen Akkumulators geführt ist. Die Gehäusewandung 74 trägt hierzu einen ringförmigen Aufnahmebund 75, in den das Anschlußelement 76 mit einem Ringflansch 77 eingesetzt ist. Im Bereich dieses -Ringflansches 77 ist das Anschlußelement von einem ringförmigen Dichtungselement 78 umgeben, das an seiner Oberseite eine Dichtlippe 79 aufweist. Die Dichtlippe 79 ist mittels eines Verschlußringes 73 auf die Oberseite des ringförmigen Flansches 77 gepreßt um dadurch das Anschlußelement 76 abgedichtet und fest innerhalb des Ringbundes 75 in der Gehäusewand 74 zu halten Zur Schaffung einer zusätzlichen, sichernden Abdichtung wird nach dem Einpressen und Verschweißen des Verschlußringes 73 in den zwischen dem Verschlußring 73 und dem Anschlußelement 76 verbliebenen Raum an der Innenfläche des Verschlußringes 73, der Stirnkante aer Dichti'r'2 79, der Oberfläche des Ringflansches 77 und der Umfangsfläche des Anschlußelementes ein alkal ifester Zweikomponentenkleber eingebracht. Auch in diesem Beispiel kommen Zweikomponentenkleber gleicher Grundlage wie im Beispiel der Figur 5 und Formulierung dieses Klebers me relativ geringer Viskosität in Betracht. Hierdurch dringt der Kleber in zwischen dem Ringbund 77 des Anschlußelements 76 und der Dichtlippe 79 verbliebene Ritze und Spalte ein. Nach dem Trocknen und Aushärten des Klebers verbleibt dann eine den Abdichtungsbereich sicher gas- und flüssigkeitsdicht abdeckende schichtförmige Verklebung 80 zurück.Figure 8 shows an embodiment in which a pin-shaped connecting element 76 by the casing casing 74, which may be made of plastic, of a gas- and liquid-tight one alkaline accumulator is performed. The housing wall 74 carries an annular one for this purpose Receiving collar 75 into which the connecting element 76 is inserted with an annular flange 77 is. In the area of this ring flange 77, the connecting element is of an annular shape Surrounding sealing element 78, which has a sealing lip 79 on its upper side. The sealing lip 79 is by means of a locking ring 73 on the The top of the annular flange 77 is pressed around the connector 76 sealed and held firmly within the collar 75 in the housing wall 74 To create an additional, securing seal, after pressing and welding the locking ring 73 in between the locking ring 73 and the connecting element 76 remaining space on the inner surface of the locking ring 73, the front edge of the Dichti'r'2 79, the surface of the annular flange 77 and the An alkaline-resistant two-component adhesive was introduced onto the circumferential surface of the connection element. In this example, too, two-component adhesives have the same basis as in the example 5 and formulation of this adhesive with a relatively low viscosity. As a result, the adhesive penetrates between the annular collar 77 of the connection element 76 and the sealing lip 79 a remaining cracks and gaps. After drying and hardening the adhesive then remains securely gas- and liquid-tight in the sealing area covering layered adhesive 80 back.
In sämtlichen Ausführungsbeispielen ist es von besonderem Vorteil, daß die nach dem Trocknen und Aushärten des Zweikomponentenklebers verbleibeno« Verklebungsschicht 20 bzw.In all the exemplary embodiments, it is particularly advantageous that they remain after the two-component adhesive has dried and hardened Adhesive layer 20 or
40 bzw. 80 vorzügliche Flexibilität im Temperaturbereich von -20°C bis +1000C behält und durch Druckänderungen im Inneren des Akkumulatorgehäuses keinerlei Verschlechterung der homogenen gleichmäßigen Abdichtung erfährt.40 or 80 excellent flexibility in the temperature range of -20 ° C up to + 1000C and due to pressure changes inside the battery housing does not experience any deterioration in the homogeneous uniform seal.
Versuche mit alkalischen Akkumulatoren, insbesondere Nickel-Cadinium-Akkumulatoren, haben ergeben, daß auch bei Anwendung höchster Sorgfalt beim Verschließen der Akkumulatorgehäuse unvermeidlich ist, daß im Laufe der Zeit ein weißlicher bis grauer Belag auf dem mit der negativen Elektrode in Verbindung stehenden Anschlußelement 76 bzw.Experiments with alkaline batteries, especially nickel-cadinium batteries, have shown that even when the greatest care is taken when closing the battery housing it is inevitable that over time a whitish to gray coating will appear on the terminal element 76 or terminal connected to the negative electrode
Gehäuseteil 56 bzw. Deckel 16, 36 durch geringe Mengen von austretender Kalilauge entsteht. Andererseits haben die durchgeführten Versuche ergeben, daß an solchen alkalischen Akkumulatoren, die eine zusätzliche Verklebung im Abdichtungsbereich aufweisen, solche grauen bis weißlichen Beläge mit Sicherheit vermieden werden können. Es wird also durch die zusätzliche Verklebung in jedem Fall der Austritt von entlang der Oberfläche des mit der negativen Elektrode verbundenen metallischen Anschlußelementes diffundierendem alkalischem Elektrolyt, insbesondere Kalilauge mit Sicherheit ausgeschlossen. Dies wird erreicht unabhängig davon, ob das Anschlußelement ein Anschlußstift 76, ein Gehäuseteil 56 oder ein Gehäusedeckel 16, 36 ist.Housing part 56 or cover 16, 36 by small amounts of escaping Potash is formed. On the other hand, the tests carried out have shown that on such alkaline batteries that require additional bonding in the sealing area have, such gray to whitish deposits can be avoided with certainty. In any case, the additional gluing will result in the exit from along the surface of the metallic connection element connected to the negative electrode Diffusing alkaline electrolyte, especially potassium hydroxide, is definitely excluded. This is achieved regardless of whether the connecting element has a connecting pin 76, a housing part 56 or a housing cover 16, 36 is.
Gas- und fltissigkeitsdichter akkumulator und Verfahren zu seiner Herstellung =================================================== 10 Akkumulator. Gas and liquid tight accumulator and procedure for its Production =========================================================================== == 10 accumulator.
11 Akkumulatorplatte 12 Akkumulatorplatte 13. Scheider 14 Gehäuse 15 oberer Öffnungsrand 16 Gehäusedeckel 17 Umfangsrand 18 Stützring 19 Dichtlippe 20 Verklebung 21 Schicht 22 Wulst 23 Kleberwulst 30 Akkumulator 31 ncdtlve Elektrode 32 positive Elektrode 33 Scheider 34 Gehäuse 35 oberer Randbereich 36 Gehäusedeckel 37 Umfangsrand 38 Dichtungselement 39 Dichtlippe 40 Verklebungsschicht 41 ringförmige Schicht 50 alkalischer Akkumulator 51 negative Elektrode 52 positive Elektrode 54 unterer Gehäuseteil.11 Accumulator plate 12 Accumulator plate 13. Separator 14 Housing 15 upper opening edge 16 housing cover 17 peripheral edge 18 support ring 19 sealing lip 20 Bonding 21 Layer 22 Bead 23 Adhesive bead 30 accumulator 31 ncdtlve electrode 32 positive electrode 33 separator 34 housing 35 upper edge area 36 Housing cover 37 Circumferential edge 38 Sealing element 39 Sealing lip 40 Bonding layer 41 annular layer 50 alkaline storage battery 51 negative electrode 52 positive Electrode 54 lower housing part.
55 oberer Randbereich 56 oberer Gehäuseteil 57 flanschartiger Rand 58 Dichtungselement 59 Dichtlippe 62 Wulst 73 Verschlußring 74 Gehäusewandung 75 Aufnahmebund 76 Anschlußelement 77 Ringflansch.55 upper edge area 56 upper housing part 57 flange-like edge 58 sealing element 59 sealing lip 62 bead 73 locking ring 74 Housing wall 75 receiving collar 76 connection element 77 annular flange.
78 Dichtungselement 79 Dichtlippe 80 Verklebungsschicht78 Sealing element 79 Sealing lip 80 Bonding layer
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